Question

17．家用液化石油气的主要成分之一是甲烷，当16kg甲烷完全燃烧并生成二氧化碳气体和液态水时，放出的热量为8.9×10⁵ kJ．已知1mol液态水汽化时需要吸收44kJ热量．试写出甲烷燃烧生成水蒸气的热化学方程式：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-802kJ/mol．

Answer 1

分析 依据质量换算物质的量，结合化学方程式对应的物质的量计算反应放出的热量，依据热化学方程式书写方法，标注物质聚集状态和反应焓变写出1mol甲烷完全反应生成二氧化碳和液态水时的热化学方程式，再根据1mol液态水汽化时需要吸收44kJ热量，依据热化学方程式和盖斯定律计算得到甲烷燃烧生成水蒸气的热化学方程式．

解答 解：当16kg甲烷即物质的量为$\frac{16000g}{16g/mol}$=1000mol，完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量为8.9×10⁵ kJ，则1mol甲烷完全反应放热890kJ，依据反应物和产物状态标注聚集状态和对应量下的反应热，书写的热化学方程式为：①CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O （l）△H=-890kJ/mol；又已知1mol液态水汽化时需要吸收44kJ热量，即②H₂O（l）=H₂O（g）△H=44kJ/mol；
依据盖斯定律①+②×2得到CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O （g）△H=-802kJ/mol；
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O （g）△H=-802kJ/mol．

点评 本题考查了热化学方程式的书写方法和计算应用，题目难度中等，注意焓变计算和物质聚集状态的标注，掌握基础是关键．