Question

20．已知：①2H₂（ g ）+O₂（ g ）=2H₂O （ l ）；△H=-572kJ/mol
②2H₂（ g ）+O₂（ g ）=2H₂O （ g ）；△H=-484kJ/mol
③CH₄ （ g ）+2O₂（ g ）=2H₂O （ l ）+CO₂（ g ）；△H=-890kJ/mol
（1）已知H-H的鍵能436kJ/mol   O=O的鍵能496kJ/mol  H-O的鍵能463kJ/mol，根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算①②哪一個反應可以通過鍵能直接計算得出②．并計算寫出反應 H₂O （ l ）=H₂O （ g ）的焓變△H=+44kJ•mol^-1．
（2）請根據(jù)題干計算CO₂（g）+4H₂（ g ）=CH₄（ g ）+2H₂O（ g ）的焓變△H=-166kJ•mol^-1；．
（3）在①②③三個方程式中哪一個是燃燒熱的熱化學方程式③．（填反應方程式的序號）
標準狀況下，取甲烷和氫氣的混合氣體11.2L完全燃燒后恢復到常溫，則放出的熱量為26、3.8kJ，試求混合氣體中甲烷和氫氣體積比2：3．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應熱=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和，根據(jù)蓋斯定律計算反應 H₂O （ l ）=H₂O （ g ）的焓變△H；
（2）根據(jù)蓋斯定律計算；
（3）燃燒熱是指完全燃燒1mol物質(zhì)生成穩(wěn)定產(chǎn)物（液態(tài)水）所放出的熱量，甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（標準狀況下），則其物質(zhì)的量為0.5mol，設甲烷為xmol，氫氣為ymol，根據(jù)物質(zhì)的量之比等于熱量比，結合熱化學方程式計算．

解答 解：（1）根據(jù)反應熱=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和，△H=2×436+496-4×463=-484kJ/mol，與反應②的反應熱相同，則反應②可通過鍵能直接計算得出；根據(jù)蓋斯定律H₂O （ l ）=H₂O （ g ）的焓變△H=$\frac{②-①}{2}$=+44 kJ•mol^-1；
故答案為：②；+44 kJ•mol^-1；    
（2）根據(jù)蓋斯定律CO₂（g）+4H₂（ g ）=CH₄（ g ）+2H₂O（ g ）的焓變△H=①+②-③=-572kJ/mol+（-484kJ/mol）-（-890kJ/mol）=-166 kJ•mol^-1 
故答案為：-166 kJ•mol^-1；
（3）燃燒熱是指完全燃燒1mol物質(zhì)生成穩(wěn)定產(chǎn)物（液態(tài)水）所放出的熱量，則反應③為燃燒熱的熱化學方程式；甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（標準狀況下），則其物質(zhì)的量為0.5mol，設甲烷為xmol，氫氣為ymol，
已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）；△H=-572kJ/mol
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （g）；△H=-484kJ/mol
CH₄ （g）+2O₂（g）=2H₂O （l）+CO₂（g）；△H=-890kJ/mol
則xmol甲烷燃燒放出的熱量為890xkJ，ymol氫氣燃燒放出熱量為$\frac{y}{2}$×572kJ，
所以890xkJ+$\frac{y}{2}$×572kJ=263.8，
x+y=0.5mol
解得：x：y=2：3，
故答案為：③；2：3．

點評 本題考查燃燒熱的定義及根據(jù)熱化學方程式及蓋斯定律進行的有關反應熱的計算，難度不大，理解熱化學方程式的意義是關鍵，注意室溫下水為液體．