Question

（11 分）（原創(chuàng)）能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱，研究化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義，已知下列熱化學(xué)方程式

	①	H2（g）+ O2（g）= H2O（g） △H =﹣242kJ/mol；
	②	2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（l） △H =﹣572kJ/mol；
	③	C（s）+ O2（g）= CO（g） △H =﹣110.5kJ/moL；
	④	C（s）+ O2（g）= CO2（g） △H =﹣393.5kJ/moL；
	⑤	CO2（g）+ 2H2O（g）= CH4（g）+ 2O2（g）△H = + 802kJ/moL
化學(xué)鍵	O=O	C-C	H-H	O-O	C-O	O-H	C-H
鍵能kJ/mol	497	348	436	142	351	463	414

回答下列問題

（1）寫出能表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式 。

（2）已知C（s）+ H2O（g） H2（g）+ CO（g）△H = ___________ kJ/moL；

（3）估算出C=O鍵能為 kJ/moL。

（4）CH4的燃燒熱△H = — ___________ kJ/moL。

（5）25℃、101kPa下，某燃具中CH4的燃燒效率是90%（注：相當(dāng)于10%的CH4未燃燒），水壺的熱量利用率是70%，則用此燃具和水壺，燒開1L水所需要的CH4的物質(zhì)的量為_________mol[保留到小數(shù)點(diǎn)后2位；已知：c (H2O)=4.2 J/(g·℃) ]。

 

Answer 1

（11分，除特殊注明外每空2分）

（1） （2）+ 131.5

（3）800 （4）890 （5）0.56（3分）

【解析】

試題分析：（1）25攝氏度,101 kPa時(shí)，1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱，根據(jù)2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（l） △H =﹣572kJ?mol?1可得能表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：。

（2）根據(jù)蓋斯定律，C（s）+ H2O（g） H2（g）+ CO（g）可由③—①所得，則?H=?H3—?H1=+ 131.5kJ?mol?1。

（3）設(shè)C=O鍵能為x，根據(jù)CO2（g）+ 2H2O（g）= CH4（g）+ 2O2（g）△H = + 802kJ/moL，可得關(guān)系式：2x+4×463—4×414—2×497=802，解得x=800。

（4）表示CH4燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l），?H，根據(jù)蓋斯定律，該反應(yīng)等效于—①×2+②—⑤，帶入各反應(yīng)的焓變可得?H=—890kJ?mol?1。

（5）根據(jù)反應(yīng)的熱效應(yīng)，n（CH4）×890000J?mol?1×90%×70%=1000g×（100℃—25℃）×4.2 J/(g·℃)，解得n（CH4）=0.56mol。

考點(diǎn)：本題考查蓋斯定律及熱化學(xué)方程式、燃燒熱、鍵能的計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)與能量的計(jì)算。