Question

【題目】化學反應的焓變通常用實驗進行測定，也可理論推算，回答下列問題。

(1)實驗測得，1 g CH3OH(l)在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水釋放出22.7kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學方程式_______________________________________。

(2)已知某工業(yè)生產(chǎn)中甲烷與水蒸汽存在如下反應：

i.CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) △H1

ii.CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g) △H2

iii.CH4(g)＝C(s)＋2H2(g) △H3

……

Iii為積炭反應，利用△H1和△H2計算△H3時，還需要利用_____________反應的△H。(寫化學方程式)

(3)氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的催化過程如下：

CuCl2(s)＝CuCl(s)＋Cl2(g) △H1＝＋83 kJ·mol－1

CuCl(s)＋O2(g)＝CuO(s)＋Cl2(g) △H2＝－20 kJ·mol－1

CuO(s)＋2HCl(g)＝ CuCl2(s)＋H2O(g) △H3＝－121 kJ·mol－1

則4HCl(g)＋ O2(g)＝ 2Cl2(g)＋2H2O(g)的△H＝___________kJ·mol－1

Answer 1

【答案】2CH3OH(l)+ 3O2(g)= 2CO2 (g)＋4H2O(l) △H=-1452.8kJ/mol C(s)＋2 H2O(g)＝CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)=2 CO(g) -116

【解析】

(1) 1 g完全燃燒釋放22.7kJ，2mol甲醇的質(zhì)量為64g，釋放的熱量為1452.8kJ；

(2)根據(jù)蓋斯定律計算；

(3)根據(jù)蓋斯定律計算。

(1) CH3OH(l)在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水的方程式為2CH3OH(l)+ 3O2(g)= 2CO2 (g)＋4H2O(l)， 1 g完全燃燒釋放22.7kJ，2mol甲醇的質(zhì)量為64g，釋放的熱量為1452.8kJ，則熱化學方程式為2CH3OH(l)+ 3O2(g)= 2CO2 (g)＋4H2O(l) △H=-1452.8kJ/mol；

(2)根據(jù)蓋斯定律，i+ ii- iii可得，C(s)＋2 H2O(g)＝CO2(g)＋2H2(g)，或i- ii- iii可得，C(s)＋CO2(g)=2 CO(g)，還缺少此反應的焓變。

(3)根據(jù)蓋斯定律，①CuCl2(s)＝CuCl(s)＋Cl2(g) △H1＝＋83 kJ·mol－1② CuCl(s)＋O2(g)＝CuO(s)＋Cl2(g) △H2＝－20 kJ·mol－1③CuO(s)＋2HCl(g)＝ CuCl2(s)＋H2O(g) △H3＝－121 kJ·mol－1，(①+②+③)×2即可得到4HCl(g)＋ O2(g)＝ 2Cl2(g)＋2H2O(g)，則△H＝-116kJ/mol。