Question

（1）1g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H₂，需吸收10.94kJ熱量，此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

 

．
（2）已知：①CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=-Q₁kJ?mol^-1，
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂=-Q₂kJ?mol^-1，
③2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₃=-Q₃kJ?mol^-1．
常溫下，取體積比4：1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)至室溫，則放出的熱量為

 

．
（3）以H₂為燃料可制成氫氧燃料電池．已知：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-572kJ?mol^-1，某氫氧燃料電池釋放228.8kJ電能時(shí)，生成1mol液態(tài)水，該電池的能量轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式,有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）由1g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H₂，需吸收10.94kJ熱量，則1mol碳與水蒸氣反應(yīng)，吸收10.94KJ×12=131.28kJ，并注意物質(zhì)的狀態(tài)來解答．
（2）根據(jù)混合氣體的體積計(jì)算混合氣體的物質(zhì)的量，結(jié)合氣體體積比計(jì)算甲烷、氫氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)熱化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算放出的熱量．注意燃燒后恢復(fù)至常溫，氫氣燃燒放出的熱量應(yīng)選擇生成液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算；
（3）先根據(jù)熱化學(xué)方程式式求出生成1mol液態(tài)水，理論上放出的能量，然后根據(jù)電池的能量轉(zhuǎn)化率=

實(shí)際產(chǎn)生能量

理論產(chǎn)生能量

×100%．

解答： 解：（1）由1g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H₂，需吸收10.94kJ熱量，則1mol碳與水蒸氣反應(yīng)，吸收10.94KJ×12=131.28kJ，
則此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.28kJ?mol^-1，
故答案為：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.28kJ?mol^-1；
（2）甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況），所以甲烷和氫氣的混合氣體的總的物質(zhì)的量為

11.2

22.4

=0.5mol，
甲烷和氫氣的體積比為4：1，所以甲烷的物質(zhì)的量為0.5mol×

4

5

=0.4mol，氫氣的物質(zhì)的量為0.5mol-0.4mol=0.1mol．
由CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-Q₁kJ/mol可知，
0.4mol甲烷燃燒放出的熱量為0.4mol×Q₁kJ/mol=0.4Q₁kJ；
由2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-Q₃kJ/mol可知，
0.1mol氫氣燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為0.1mol×

1

2

×Q₃kJ/mol=0.05Q₃kJ．
所以放出的熱量為（0.4Q₁+0.05Q₃）kJ，
故答案為：（0.4Q₁+0.05Q₃）kJ；
（3）生成1mol液態(tài)水，理論上放出的能量為

572kJ

2

=286KJ，電池的能量轉(zhuǎn)化率=

實(shí)際產(chǎn)生能量

理論產(chǎn)生能量

×100%=

228.8kJ

286kJ

×100%=80%，
故答案為：80%．

點(diǎn)評：本題考查根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)熱，難度不大，注意根據(jù)水的狀態(tài)選擇相應(yīng)的熱化學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)熱．