Question

【題目】能源是人類(lèi)生存和發(fā)展的重要支柱，研究化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義，已知下列熱化學(xué)方程式 ①H2（g）+ O2（g）=H2O（g）△H=﹣242kJ/mol；
②2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣572kJ/mol；
③C（s）+ O2（g）=CO（g）△H=﹣110.5kJ/moL；
④C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJ/moL；
⑤CO2（g）+2H2O（g）=CH4（g）+2O2（g）△H=+802kJ/moL

化學(xué)鍵	O=O	C﹣C	H﹣H	O﹣O	C﹣O	O﹣H	C﹣H
鍵能kJ/mol	497	348	436	142	351	463	414

回答下列問(wèn)題
（1）寫(xiě)出能表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式：
（2）計(jì)算C（s）+H2O（g）H2（g）+CO（g）△H=kJ/moL；
（3）估算出C=O鍵能為kJ/moL．
（4）CH4的燃燒熱△H=﹣kJ/moL．
（5）25℃、101kPa下，某燃具中CH4的燃燒效率是90%（注：相當(dāng)于10%的CH4未燃燒），水壺的熱量利用率是70%，則用此燃具和水壺，燒開(kāi)1L水所需要的CH4的物質(zhì)的量為mol[保留到小數(shù)點(diǎn)后2位；c （H2O）=4.2J/（g℃）]．

Answer 1

【答案】
（1）H2（g）+0.5 O2（g）=H2O（l）△H=﹣286kJ/mol
（2）+131.5
（3）800
（4）890
（5）0.56
【解析】解：（1）因燃燒熱在某一溫度和壓強(qiáng)下lmol某物質(zhì)B完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時(shí)所釋放出的熱量，由②可得H2的燃燒熱為286kJmol﹣1；所以熱化學(xué)方程式為：H2（g）+0.5 O2（g）=H2O（l）△H=﹣286kJ/mol，故答案為：H2（g）+0.5 O2（g）=H2O（l）△H=﹣286kJ/mol；（2）因③﹣①可得：C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO （g）△H=+131.5kJmol﹣1，故答案為：+131.5；（3）CO2（g）+2H2O（g）═CH4（g）+2O2（g）△H═+802kJ/moL，設(shè)C=O鍵能為x，

反應(yīng)焓變△H=反應(yīng)物鍵能總和﹣生成物鍵能總和=2x+2×2×463KJ/mol﹣（4×414KJ/mol+2×497KJ/mol）=802KJ/mol

x=800KJ/mol；故答案為：800；（4）①H2（g）+ O2（g）═H2O（g）△H═﹣242kJ/mol；②H2（g）+ O2（g）=H2O（l）△H=﹣286kJ/mol；⑤CO2（g）+2H2O（g）═CH4（g）+2O2（g）△H═+802kJ/moL[①×2﹣②]﹣⑤，CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H═890KJ/mol；故答案為：890；（5）25℃、101kPa下，某燃具中CH4的燃燒效率是90%（注：相當(dāng)于10%的CH4未燃燒），水壺的熱量利用率是70%，則用此燃具和水壺，燒開(kāi)1L水所需要的CH4的物質(zhì)的量設(shè)為x，依據(jù)甲烷的燃燒熱CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H═890KJ/mol，計(jì)算得到：

90%×890KJ/mol×70%=1000g×4.2×10﹣3KJ/g℃×（100﹣25）℃×x

x=0.56故答案為：0.56．

（1）因燃燒熱在某一溫度和壓強(qiáng)下lmol某物質(zhì)B完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時(shí)所釋放出的熱量，由②可得H2的燃燒熱為286kJmol﹣1；（2）根據(jù)方程式①、③運(yùn)用蓋斯定律求得反應(yīng)熱；（3）依據(jù)反應(yīng)⑤的反應(yīng)焓變，結(jié)合焓變=反應(yīng)物鍵能總和﹣生成物鍵能總和；（4）燃燒熱概念是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物的過(guò)程中放出的熱量，結(jié)合①②⑤熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算；（5）根據(jù)題意求出的甲烷燃燒熱計(jì)算CH4的燃燒效率是90%（注：相當(dāng)于10%的CH4未燃燒），水壺的熱量利用率是70%時(shí)放出的熱量，再根據(jù)水燒開(kāi)需要的熱量計(jì)算需要甲烷的物質(zhì)的量．