Question

【题目】北京时间11月1日清晨5时58分07秒，中国“长征二号F”遥八运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场点火发射，火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧。

已知下面在298K时的热化学方程式：

2H2(g)+O2(g)== 2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1

CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O (l)ΔH=-890.3 kJ·mol-1

C(s)+O2(g)== CO2(g)ΔH=-393.5 kJ·mol-1

根据上面的热化学方程式完成下列问题：

（1）通过计算说明等质量的H2、C、CH4完全燃烧时放出热量最多的是_________。

（2）根据以上反应，则C(s)+2H2(g)== CH4(g)的焓变ΔH=________________。

（3）已知H2O(l)== H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1

试写出甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式：________________

Answer 1

【答案】 H2 -74.8 kJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ·mol-1

【解析】分析：（1）根据热化学方程式的含义以及对应的反应热进行计算；

（2）根据盖斯定律来计算化学反应的焓变；

（3）根据盖斯定律来解答。

详解：（1）设质量都为m，根据热化学方程式可知相同质量的H2、CH4、C完全燃烧时，放出热量分别是、、、最大值应为，因此相同质量的H2、CH4、C完全燃烧时，放出热量最多的是H2；

（2）已知：

①2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1

②CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1

③C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1

根据盖斯定律可知①+③-②得热化学方程式为C(s)+2H2(g)＝CH4(g)△H=-74.8 kJmol-1；

（3）已知：

①CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1

②H2O(l)＝H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1

根据盖斯定律可知①+②×2即得到热化学方程式CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.3 kJmol-1。