Question

18．（1）家用液化氣的主要成分之一是丁烷，當10kg丁烷完全燃燒并生成二氧化碳和液態(tài)水時，放出熱量為5×10⁵kJ，試寫出丁烷燃燒的熱化學方程式C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-2.9×10³kJ/mol，已知1mol液態(tài)水氣化時需要吸收44kJ的熱量，則反應
C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（g）的△H為-2680KJ/mol．
（2）已知H₂的熱值為aKJ/g，請寫出H₂標準燃燒熱的熱化學方程式為H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-2akJ/mol．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)質量換算物質的量，結合化學方程式對應的物質的量計算反應放出的熱量，依據(jù)熱化學方程式書寫方法，標注物質聚集狀態(tài)和反應焓變寫出；
1mol液態(tài)水氣化時需要吸收44kJ的熱量，則：H₂O（l）=H₂O（g）△H=44KJ/mol，依據(jù)蓋斯定律結合（1）
中熱化學方程式計算1mol丁烷完全燃燒產(chǎn)生氣態(tài)水時放出的熱量；
（2）根據(jù)燃燒熱的含義：完全燃燒1mol物質生成最穩(wěn)定的化合物所放出的熱以及熱化學方程式的書寫方法來回答．

解答 解：（1）10kg丁烷的物質的量為：$\frac{10000g}{58g/mol}$=$\frac{10000}{58}$mol；完全燃燒并生成二氧化碳和液態(tài)水時，放出熱量為5×10⁵kJ，則1mol丁烷燃燒方程的熱量：$\frac{\frac{5×1{0}^{5}}{10000}}{58}$=2.9×10³kJ；則丁烷燃燒的熱化學方程式：
C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）；△H=-2.9×10³kJ/mol；
已知1mol液態(tài)水汽化時需要吸收44kJ熱量，①H₂O（l）=H₂O（g）△H1=44KJ/mol；
②C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）；△H2=-2.9×10³kJ/mol；
依據(jù)蓋斯定律：②+①×5得：C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（g）；則△H=△H2+5△H1=
-2680KJ/mol；
故答案為：C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-2.9×10³kJ/mol；
-2680KJ/mol；
（2）H₂的熱值為akJ/g，即燃燒1g氫氣會釋放aJ的能量，則燃燒1mol氫氣（2g）放出熱量為2aKJ，據(jù)熱化學方程式的含義，H₂的標準燃燒熱的熱化學方程式為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-2akJ/mol，
故答案為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-2akJ/mol．

點評 本題考查了熱化學方程式、燃燒熱的熱化學方程式的書寫，反應熱的計算，明確燃燒熱的概念和熱化學方程式書寫方法是解題關鍵，注意利用蓋斯定律計算反應熱的方法，題目難度中等．