Question

美國“阿特蘭蒂斯號(hào)”航天飛機(jī)于2009年5月11日升空修復(fù)哈勃望遠(yuǎn)鏡．
（1）“阿特蘭蒂斯號(hào)”使用的燃料是液氫和液氧，下面是298K時(shí)，氫氣（H₂）、碳（C）、辛烷（C₈H₁₈）、甲烷（CH₄）燃燒的熱化學(xué)方程式：
H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l），△H=-285.8 KJ/mol
C（g）+O₂（g）═CO₂（g），△H=-393.5kJ/moL
C₈H₁₈（l）+

25

2

O₂（g）═8CO₂（g）+9H₂O（l），△H=-5518kJ/moL
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l），△H=-890.3kJ/moL
相同質(zhì)量的H₂、C、C₈H₁₈、CH₄完全燃燒時(shí)，放出熱量最多的是

H₂

，等質(zhì)量的氫氣和碳燃燒時(shí)產(chǎn)生熱量的比是

4.4：1

（保留1位小數(shù)）．
（2）已知：H₂（g）═H₂（l），△H=-0.92kJ/moL
O₂（g）═O₂（l），△H=-6.84kJ/moL
H₂O（l）═H₂O（g），△H=+44.0kJ/moL
請寫出液氫和液氧生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式：

H₂（l）+

1

2

O₂（l）═H₂O（g）△H=-237.46kJ/moL

．
（3）如果此次“阿特蘭蒂斯號(hào)”所攜帶的燃料為45噸，液氫、液氧恰好完全反應(yīng)生成氣態(tài)水，總共釋放能量

5.94×10⁸

kJ（保留3位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)Q=

m

M

×△H計(jì)算；
（2）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到所需熱化學(xué)方程式；
（3）液氫、液氧恰好完全反應(yīng)生成氣態(tài)水，說明氫氣和氧氣按照物質(zhì)的量2：1恰好反應(yīng)，質(zhì)量比為4：32，計(jì)算氫氣質(zhì)量，依據(jù)（2）得到的熱化學(xué)方程式計(jì)算放出的熱量．

解答：解：（1））①設(shè)質(zhì)量都為m，相同質(zhì)量的H₂、C、C₈H₁₈、CH₄完全燃燒時(shí)，放出熱量分別是

m

2

×285.8kJ、

m

12

×393.5kJ、

m

114

×5518kJ、

m

16

×890.3kJ，最大值應(yīng)為

m

2

×285.8kJ，等質(zhì)量的氫氣和碳燃燒時(shí)產(chǎn)生熱量的比=

m

2

×285.8kJ：

m

12

×393.5kJ=4.4：1，
故答案為：H₂；4.4：1；
（2）①H₂（g）═H₂（l），△H=-0.92kJ/moL
②O₂（g）═O₂（l），△H=-6.84kJ/moL
③H₂O（l）═H₂O（g），△H=+44.0kJ/moL
④H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l），△H=-285.8 KJ/mol
利用蓋斯定律對方程式進(jìn)行合理變換，①+

1

2

×②+③+④可得出：H₂（l）+

1

2

O₂（l）═H₂O（g）△H=0.92+0.5×6.84+（-285.8）+44=-237.46kJ/moL，
故答案為：H₂（l）+

1

2

O₂（l）═H₂O（g）△H=-237.46kJ/moL
（3）如果此次“阿特蘭蒂斯號(hào)”所攜帶的燃料為45噸，液氫、液氧恰好完全反應(yīng)生成氣態(tài)水，氫氣和氧氣物質(zhì)的量為2：1，質(zhì)量比為4：32，45噸燃料中氫氣的質(zhì)量為

4

32+4

×45t=5噸，物質(zhì)的量為2.5×10⁶ mol，H₂（l）+

1

2

O₂（l）═H₂O（g）△H=-237.46kJ/moL，故放出的熱量為2.5×10⁶×237.46=5.94×10⁸ kJ，
故答案為：5.94×10⁸．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱化學(xué)房產(chǎn)書寫方法和蓋斯定律計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．