Question

已知：
①1molH₂中的共價(jià)鍵斷裂吸收436KJ能量，0.5molO₂中的共價(jià)鍵斷裂吸收249KJ能量，形成1mol水蒸氣中的共價(jià)鍵釋放930KJ能量．
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ?mol^-1
③CH₄ （g）+2O₂（g）=2H₂O（l）+CO₂（g）△H=-890kJ?mol^-1
（1）寫出H₂ 在O₂中燃燒生成水蒸氣的熱化學(xué)方程式

 

；
（2）1.12L（折算成標(biāo)況下的體積）H₂完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為

 

；
（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得氫氣和甲烷的混合氣體共4mol完全燃燒時(shí)放熱為2358kJ（生成的水為液態(tài)），則混合氣體中氫氣和甲烷的體積比為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,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）依據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法寫出，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)反應(yīng)的焓變，焓變△H=反應(yīng)物鍵能之和-生成物鍵能之和；
（2）由（1）中的熱化學(xué)方程式結(jié)合反應(yīng)②利用蓋斯定律求出生成液體水的熱化學(xué)方程式，再根據(jù)氫氣的量進(jìn)行計(jì)算；
（3）先根據(jù)方程式求出H₂和CH₄的燃燒熱，化學(xué)反應(yīng)的燃燒熱和物質(zhì)的量之間成正比，然后設(shè)出H₂的物質(zhì)的量，利用方程式來解各自的物質(zhì)的量即可得出結(jié)果．

解答： 解：（1）已知拆開1molH₂中的化學(xué)鍵需要消耗436kJ能量，0.5molO₂中的共價(jià)鍵斷裂吸收249KJ能量即拆開1molO₂中化學(xué)鍵需要消耗498kJ能量，形成1mol水蒸氣中的共價(jià)鍵釋放930KJ能量，
則2H₂+O₂=2H₂O中△H=436kJ×2+498kJ/mol-930kJ/mol×2=-490KJ/mol，
熱化學(xué)方程式為：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-490kJ?mol^-1；故答案：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-490kJ?mol^-1；
（2）由（1）得2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-490kJ?mol^-1；結(jié)合②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ?mol^-1
則生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-578kJ?mol^-1；1.12L（折算成標(biāo)況下的體積）H₂完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為

578

2

×

1.12

22.4

=14.45KJ；故答案：14.45KJ；
（3）設(shè)混合氣中H₂的物質(zhì)的量為x，則CH₄的物質(zhì)的量為4mol-x．根據(jù)題意，列方程為：

578

2

kJ/mol×x+890kJ/mol×（4mol-x）=2358kJ
解得 x=2mol；CH₄的物質(zhì)的量為4mol-2mol=2mol．
所以混合氣體中H₂與CH₄的體積比即物質(zhì)的量之比為2：2=1：1，故答案：1：1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱化學(xué)方程式書寫方法，焓變計(jì)算應(yīng)用，注意熱化學(xué)方程式對(duì)應(yīng)焓變的計(jì)算方法，題目較簡(jiǎn)單．