Question

2．（1）1g碳與適量水蒸氣反應生成CO和H₂，需吸收10.94KJ熱量，此反應的熱化學方程式為C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H=+131.28kJ•mol^-1．
（2）已知CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-Q₁kJ•mol^-1，2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）；△H₂=-Q₂ kJ•mol^-1，2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）；△H₂=-Q₃ kJ•mol^-1．
常溫下，取體積比4：1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（標準狀況下），經(jīng)完全燃燒后恢復至室溫，則放出的熱量為0.4Q₁+0.05Q₃ kJ．
（3）已知，在101kPa時，H₂與1.00mol O₂完全燃燒，生成2.00mol液態(tài)水，放出571.6kJ的熱量，表示氫氣燃燒熱的熱化學反應方程式為H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）由1g碳與適量水蒸氣反應生成CO和H₂，需吸收10.94kJ熱量，則1mol碳與水蒸氣反應，吸收10.94KJ×12=131.28kJ，并注意物質的狀態(tài)來解答；
（2）根據(jù)混合氣體的體積計算混合氣體的物質的量，結合氣體體積比計算甲烷、氫氣的物質的量，再根據(jù)熱化學反應方程式計算放出的熱量．注意燃燒后恢復至常溫，氫氣燃燒放出的熱量應選擇生成液態(tài)水的熱化學反應方程式計算；
（3）根據(jù)燃燒熱的概念計算1mol氫氣完全燃燒放出的熱量，再寫熱化學方程式．

解答 解：（1）由1g碳與適量水蒸氣反應生成CO和H₂，需吸收10.94kJ熱量，則1mol碳與水蒸氣反應，吸收10.94KJ×12=131.28kJ，則此反應的熱化學方程式為C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.28kJ•mol^-1；故答案為：C（s）+H₂O （g）═CO（g）+H₂（g）；△H=+131.28kJ•mol^-1；
（2）甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（已折合成標準狀況），所以甲烷和氫氣的混合氣體的總的物質的量為$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，甲烷和氫氣的體積比為4：1，所以甲烷的物質的量為0.5mol×$\frac{4}{5}$=0.4mol，氫氣的物質的量為0.5mol-0.4mol=0.1mol．
由CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-Q₁kJ/mol可知，
0.4mol甲烷燃燒放出的熱量為0.4mol×Q₁kJ/mol=0.4Q₁kJ；
由2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）；△H=-Q₃kJ/mol可知，
0.1mol氫氣燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為0.1mol×$\frac{1}{2}$×Q₃kJ/mol=0.05Q₃kJ．
所以放出的熱量為0.4Q₁+0.05Q₃；
故答案為：0.4Q₁+0.05Q₃；
（3）一定量H₂在O₂中完全燃燒生成2.00mol液態(tài)H₂O放出571.6kJ的熱量，所以1mol氫氣完全燃燒放出熱量285.8KJ，氫氣燃燒熱的熱化學方程式為H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8KJ/mol；
故答案為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂ （g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ•mol^-1．

點評 本題考查熱化學反應方程式的書寫，明確物質的量與反應熱的關系、△H的數(shù)值、單位、符號即可解答，題目較簡單．