Question

14．能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料．
（1）在25℃、101kPa时，16g CH₄完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31kJ，则CH4燃烧的热化学方程式是CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.31KJ/mol．
（2）已知：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H1=-437.3kJ•mol^-1
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H₂=-285.8kJ•mol^-1
CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H₃=-283.0kJ•mol^-1
则煤的气化主要反应的热化学方程式是：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=-131.5kJ•mol^-1．
（3）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行估算．
已知：C（石墨，s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₁=-393.5kJ/mol           ①
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₂=-571.6kJ/mol              ②
2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=-2 599kJ/mol  ③
根据盖斯定律，计算298K时由C（石墨，s）和H2（g）生成1mol C₂H₂（g）反应的焓变△H=+226.7kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）根据热化学方程式的书写方法可知，化学计量数与反应热成正比，并注意标明物质的聚集状态来解答；
（2）①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-437.3kJ•mol^-1
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-285.8kJ•mol^-1
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0kJ•mol^-1
①-②-③C（s）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）依据盖斯定律计算焓变即可；
（3）可以先根据反应物和生成物书写化学方程式，根据盖斯定律计算反应的焓变，最后根据热化学方程式的书写方法来书写热化学方程式．

解答 解：（1）16g即1molCH₄在氧气中燃烧生成CO₂和液态水，放出889kJ热量，则热化学方程式为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.31KJ/mol，
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.31KJ/mol；
（2）①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-437.3kJ•mol^-1
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-285.8kJ•mol^-1
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0kJ•mol^-1
依据盖斯定律计算，①-②-③得到固态碳与水蒸汽反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是：C（s）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-131.5kJ•mol^-1；
故答案为：-131.5kJ•mol^-1；
（3）已知：①C （s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1；
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1；
③2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O （l）△H₂=-2599kJ•mol^-1；
2C （s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）的反应可以根据①×2+②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$得到，所以反应焓变△H=2×（-393.5kJ•mol^-1）+（-571.6kJ•mol^-1）×$\frac{1}{2}$-（-2599kJ•mol^-1）×$\frac{1}{2}$=+226.7kJ•mol^-1，
故答案为：+226.7kJ•mol^-1．

点评 本题考查学生盖斯定律的应用和热化学方程式的书写方面的知识，注意反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能、盖斯定律的应用．