Question

【題目】北京時間11月1日清晨5時58分07秒，中國“長征二號F”遙八運載火箭在酒泉衛星發射中心載人航天發射場點火發射，火箭的第三級使用的推進劑是液氫和液氧。

已知下面在298K時的熱化學方程式：

2H2(g)+O2(g)== 2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1

CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O (l)ΔH=-890.3 kJ·mol-1

C(s)+O2(g)== CO2(g)ΔH=-393.5 kJ·mol-1

根據上面的熱化學方程式完成下列問題：

（1）通過計算說明等質量的H2、C、CH4完全燃燒時放出熱量最多的是_________。

（2）根據以上反應，則C(s)+2H2(g)== CH4(g)的焓變ΔH=________________。

（3）已知H2O(l)== H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1

試寫出甲烷燃燒生成二氧化碳和水蒸氣的熱化學方程式：________________

Answer 1

【答案】 H2 -74.8 kJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ·mol-1

【解析】分析：（1）根據熱化學方程式的含義以及對應的反應熱進行計算；

（2）根據蓋斯定律來計算化學反應的焓變；

（3）根據蓋斯定律來解答。

詳解：（1）設質量都為m，根據熱化學方程式可知相同質量的H2、CH4、C完全燃燒時，放出熱量分別是、、、最大值應為，因此相同質量的H2、CH4、C完全燃燒時，放出熱量最多的是H2；

（2）已知：

①2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1

②CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1

③C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1

根據蓋斯定律可知①+③-②得熱化學方程式為C(s)+2H2(g)＝CH4(g)△H=-74.8 kJmol-1；

（3）已知：

①CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1

②H2O(l)＝H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1

根據蓋斯定律可知①+②×2即得到熱化學方程式CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.3 kJmol-1。