Question

（1）已知：TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+O₂（g）△H=+140kJ?mol^-1 2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1 寫出TiO₂和焦炭、氯氣反應(yīng)生成液態(tài)TiCl₄和CO氣體的熱化學(xué)方程式：

 

．
（2）有一類甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池，需將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣，兩種反應(yīng)原理是：
A．CH₃OH（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+3H₂（g）△H=+49.0kJ?mol^-1
B．CH₃OH（g）+

3

2

O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-676.7kJ?mol^-1
由上述方程式可知，CH₃OH的標準燃燒熱

 

（填“大于”“等于”“小于”或“不能確定”）-676.7kJ?mol^-1．已知水的氣化熱為44kJ?mol^-1，則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點：有關(guān)反應(yīng)熱的計算,熱化學(xué)方程式

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）已知TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+O₂（g）△H=+140kJ?mol^-1，2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1，根據(jù)蓋斯定律計算分析得到；
（2）燃燒熱是指可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，應(yīng)生成液態(tài)水，而氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水要放出熱量，可利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱．

解答： 解：（1）①TiO₂ （s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+O₂（g）△H=+140kJ?mol^-1
②2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1
依據(jù)蓋斯定律①+②得到：TiO₂（s）+2C（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+2CO（g）△H=-81kJ?mol^-1；
故答案為：TiO₂（s）+2C（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+2CO（g）△H=-81kJ?mol^-1；
（2）燃燒熱是指可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，應(yīng)生成液態(tài)水，而氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水要放出熱量，由以上熱化學(xué)方程式可以看出，當生成氣態(tài)水時放出的熱量為676.7kJ，則生成液態(tài)水應(yīng)放出更多的熱量，所以CH₃OH的標準燃燒熱小于-676.7kJ?mol^-1；
已知：A．CH₃OH（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+3H₂（g）△H=+49.0kJ?mol^-1
B．CH₃OH（g）+

3

2

O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-676.7kJ?mol^-1
利用蓋斯定律將B-A可得：

3

2

O₂（g）+3H₂（g）=3H₂O（g）△H=-725.7kJ/mol
即

1

2

O₂（g）+H₂（g）=H₂O（g）△H=-241.9kJ/mol
又知：H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44kJ/mol
則有：H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l）△H=-（241.9+44）kJ/mol=-285.9kJ/mol，
故答案為：小于；H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.9 kJ?mol^-1．

點評：本題考查化學(xué)反應(yīng)與能量的有關(guān)計算，題目難度中等，注意利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱，側(cè)重于考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力．