Question

10．北京時間11月1日清晨5時58分07秒，中國“長征二號F”遙八運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心載人航天發(fā)射場點火發(fā)射，火箭的第三級使用的推進劑是液氫和液氧．
已知下面在298K時的熱化學(xué)方程式：
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）；△H═-571.6kJ•mol^-1
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H═-890.3kJ•mol^-1
C（S）+O₂（g）═CO₂（g）；△H═-393.5kJ•mol^-1
根據(jù)上面的熱化學(xué)方程式完成下列問題：
（1）通過計算說明等質(zhì)量的H₂、C、CH₄完全燃燒時放出熱量最多的是H₂．
（2）根據(jù)以上反應(yīng)，則C（s）+2H₂（g）═CH₄（g）的焓變△H=-74.8kJ•mol^-1．
（3）已知H₂O（l）═H₂O（g）；△H═+44.0kJ•mol^-1
試寫出甲烷燃燒生成二氧化碳和水蒸氣時的熱化學(xué)方程式：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-802.3 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)熱化學(xué)方程式的含義分別計算出1克物質(zhì)燃燒釋放出的熱量；
（2）根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學(xué)方程式乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)進行加減，反應(yīng)熱也處于相應(yīng)的系數(shù)進行相應(yīng)的加減，構(gòu)造目標熱化學(xué)方程式，從而得出化學(xué)反應(yīng)的焓變；
（3）根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學(xué)方程式乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)進行加減，反應(yīng)熱也處于相應(yīng)的系數(shù)進行相應(yīng)的加減，構(gòu)造目標熱化學(xué)方程式；

解答 解：（1）設(shè)H₂、C、CH₄的質(zhì)量都為1g，完全燃燒時放出熱量分別是$\frac{571.6kJ}{4}$、$\frac{393.5kJ}{12}$、$\frac{890.3kJ}{16}$、最大值應(yīng)為$\frac{571.6kJ}{4}$，因此相同質(zhì)量的H₂、C、CH₄完全燃燒時，放出熱量最多的是H₂；
故答案為：H₂；
（2）①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1?
②CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O （l）△H=-890.3kJ•mol^-1?
③C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1?
根據(jù)蓋斯定律，①+③-②得熱化學(xué)方程式為C（s）+2H₂（g）═CH₄（g）△H=-74.8 kJ•mol^-1；
故答案為：-74.8 kJ•mol^-1；?
（3）①CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O （l）△H=-890.3kJ•mol^-1?
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，①+②×2得：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-802.3 kJ•mol^-1；
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-802.3 kJ•mol^-1；

點評 本題考查反應(yīng)熱的計算，涉及蓋斯定律的應(yīng)用，題目難度不大，對學(xué)生的綜合計算能力要求較高．