Question

11．到目前為止，由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芑螂娔苋匀皇侨祟愂褂玫淖钪饕�能源�?br />（1）化學(xué)反應(yīng)中放出的熱能（焓變，△H）與反應(yīng)物和生成物在反應(yīng)過程中斷鍵和形成新鍵過程中吸收和放出能量的大小有關(guān)．
已知：H₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g）△H=-185kJ/mol，斷裂1mol H-H鍵吸收的能量為436kJ，斷裂1mol Cl-Cl鍵吸收的能量為247kJ，則形成1mol H-Cl鍵放出的能量為434KJ/mol．
（2）燃料燃燒將其所含的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兯�需要的熱能．已知�?br />①CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ•mol^-1
②C（s，石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1
③2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1
標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氫氣和甲烷的混合氣體在足量的氧氣中充分燃燒反應(yīng)放出588.05kJ的熱量，原混合氣體中氫氣的質(zhì)量是1g．根據(jù)以上三個(gè)熱化學(xué)方程式，計(jì)算C（s，石墨）+2H₂（g）═CH₄（g）的反應(yīng)熱△H為-74.8KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，據(jù)此計(jì)算；
（2）令氫氣和甲烷的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者體積與燃燒放出的熱量列方程計(jì)算x、y的值，再根據(jù)m=nM計(jì)算氫氣的質(zhì)量；
根據(jù)蓋斯定律構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式，據(jù)此計(jì)算解答．

解答 解：（1）斷裂1mol H-H鍵吸收的能量為436kJ，斷裂1mol Cl-Cl鍵吸收的能量為247kJ，由反應(yīng)化學(xué)方程式H₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g）△H=-185kJ/mol，可知436kJ/mol+247kJ/mol-2E（H-Cl）=-185kJ/mol，解得E（H-Cl）=434KJ/mol，
故答案為：434KJ/mol；
（2）令氫氣和甲烷的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者體積與燃燒放出的熱量，則：
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=\frac{22.4}{22.4}}\\{\frac{571.6}{2}x+890.3y=588.05}\end{array}\right.$，解得x=0.5mol，y=0.5mol，
故氫氣的質(zhì)量為0.5mol×2g/mol=1g，
已知：①CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 KJ•mol^-1
②C（石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5KJ•mol^-1
③2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6 KJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，②+③-①得C（石墨）+2H₂（g）=CH₄（g），故△H=（-393.5KJ/mol）+（-571.6KJ/mol）-（-890.3KJ/mol）=-74.8KJ/mol，
故答案為：1g；-74.8KJ/mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算，難度中等，注意掌握根據(jù)蓋斯定律、熱化學(xué)方程式、燃燒熱等進(jìn)行的計(jì)算．