Question

【题目】(1)某温度时，在 2 L 容器中 X、Y、Z 三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为________

(2)甲烷作为能源燃烧放出大量的热，已知①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)ΔH1＝-1214kJ/mol，②2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H2＝－566 kJ/mol则表示甲烷燃烧的热化学方程式为__________________

Answer 1

【答案】3X+Y 2Z CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH＝-890kJ/mol

【解析】

(1)本题可根据图像提供的数据及曲线变化的趋势知，X、Y为反应物，Z为生成物，再根据图像计算用三种物质分别表示的反应速率，根据反应速率之比等于化学计量数之比写出化学方程式;

(2)物质的燃烧热是指25℃，101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定产物所放出的热量。1mol甲烷完全燃烧生成液态水和气态二氧化碳所放出的热量为甲烷的燃烧热，根据题给方程式，利用盖斯定律计算甲烷的燃烧热。

(1)由图像提供的数据及曲线变化的趋势知，X、Y为反应物，Z为生成物，且前2min的平均速率分别为：υ(X)=(1-0.7)mol/(2L×2min)=0.075mol.L-1.min-1；υ(Y)=(1-0.9)mol/(2L×2min)=0.025 mol.L-1.min-1；υ(Z)=0.2mol/(2L×2min)=0.05 mol.L-1.min-1；所以，反应中X、Y、Z的物质的量之比为3∶1∶2，此即化学方程式中化学计量数之比，因而反应式为 3X+Y 2Z；

(2)①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)ΔH1＝-1214kJ/mol，②2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H2＝－566 kJ/mol，由盖斯定律得①+②得，2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝ΔH1+△H2=-1780kJ/mol，所以甲烷的燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH＝-890kJ/mol。