Question

I．把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：
途徑ⅠC（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H₁＜0①
途徑Ⅱ先制成水煤氣：
C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H₂＞0②
再燃燒水煤氣：
2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）；△H₃＜0③
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）；△H₄＜0④
請回答下列問題：
（1）途徑Ⅰ放出的熱量理論上______（填“＞”“=”或“＜”）途徑Ⅱ放出的熱量．
（2）△H₁、△H₂、△H₃、△H₄的數學關系式是______．
（3）已知：①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）；△H=-393.5kJ?mol-¹
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）；△H=-566kJ?mol-¹
③TiO₂（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）+O₂（g）；△H=+141kJ?mol-¹
則TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（s）+2CO（g）的△H=______．
Ⅱ．（1）在25℃、101kPa下，1g液態甲醇（CH₃OH）燃燒生成CO₂和液態水時放熱
227kJ，則該反應的熱化學方程式應為______．
（2）由氫氣和氧氣反應生成1mol液態水時放熱285.8kJ，寫出該反應的熱化學方程式______．若1g水蒸氣轉化成液態水放熱2.444kJ，則反應2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）的△H=______．

Answer 1

Ⅰ、（1）根據蓋斯定律，反應熱只與始態與終態有關，與途徑無關，途徑Ⅰ與途徑Ⅱ的始態相同、終態相同反應熱相等，
故答案為：相等；
（2）C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H₂＞0②
2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）；△H₃＜0③
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）；△H₄＜0④
根據蓋斯定律，②+③×

1

2

+④×

1

2

得C（s）+O₂（g）═CO₂（g），故△H₁=△H₂+

1

2

（△H₃+△H₄）
故答案為：△H₁=△H₂+

1

2

（△H₃+△H₄）；
（3）已知：①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）；△H=-393.5kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）；△H=-566kJ?mol^-1
③TiO₂（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）+O₂（g）；△H=+141kJ?mol^-1
根據蓋斯定律，①×2-②+③得TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（s）+2CO（g），故△H=2×（-393.5kJ?mol^-1-（-566kJ?mol^-1）+141kJ?mol^-1=-80kJ?mol^-1，
故答案為：-80kJ?mol^-1；
Ⅱ、（1）1mol甲醇的質量為1mol×32g/mol=32g，1g液態甲醇（CH₃OH）燃燒生成CO₂和液態水時放熱22.7kJ，故32g甲醇燃燒生成CO₂和液態水時放熱22.7kJ×

32g

1g

=726.4，故反應的熱化學方程式為：CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.4kJ?mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.4kJ?mol^-1；
（2）氫氣和氧氣反應生成1mol液態水時放熱285.8kJ，該反應的熱化學方程式為：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ?mol^-1，
1g水蒸氣轉化成液態水放熱2.444kJ，2mol水的質量為2mol×18g/mol=36g，故2mol液態水轉化為2mol氣態水吸收的熱量為2.444kJ×

36g

1g

=88kJ，故氫氣與氧氣反應生成2mol氣態水的反應熱為△H=-（285.8×2-88）kJ/mol=-483.6kJ/mol，
故答案為：-483.6kJ/mol．