Question

能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱，研究化學(xué)反應(yīng)過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

①	H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H═-242kJ/mol；
②	2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H═-572kJ/mol；
③	C（s）+O2（g）═CO（g）△H═-110.5kJ/moL；
④	C（s）+O2（g）═CO2（g）△H═-393.5kJ/moL；
⑤	CO2（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

回答下列問題
（1）寫出能表示H₂燃燒熱的熱化學(xué)方程式

 

．
（2）已知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；已知：c （H₂O）═4.2J/（g?℃）]．

Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式,有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,反應(yīng)熱和焓變

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）依據(jù)燃燒熱概念是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物的過程中放出的熱量分析書寫；
（2）依據(jù)熱化學(xué)方程式①③結(jié)合蓋斯定律計(jì)算得到所需熱化學(xué)方程式；
（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)水燒開需要的熱量計(jì)算需要甲烷的物質(zhì)的量．

解答： 解：（1）燃燒熱概念是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物的過程中放出的熱量，表示H₂燃燒熱的熱化學(xué)方程式H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H═-286kJ/mol； 
故答案為：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H═-286kJ/mol；       
（2）①H₂（g）+O₂（g）═H₂O（g）△H═-242kJ/mol；③C（s）+O₂（g）═CO（g）△H═-110.5kJ/moL；
依據(jù)熱化學(xué)方程式結(jié)合蓋斯定律計(jì)算③-①C（s）+H₂O（g）?H₂（g）+CO（g）△H═+131.5kJ/moL
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）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H═-242kJ/mol；
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H═-572kJ/mol；
③CO₂（g）+2H₂O（g）═CH₄（g）+2O₂（g）△H═+802kJ/moL
[①×2-②]-③，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．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱化學(xué)方程式書寫方法和蓋斯定律計(jì)算應(yīng)用，鍵能和焓變的計(jì)算關(guān)系應(yīng)用，水的熱容計(jì)算判斷，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．