Question

已知：
①1molH₂中的共价键断裂吸收436KJ能量，0.5molO₂中的共价键断裂吸收249KJ能量，形成1mol水蒸气中的共价键释放930KJ能量．
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ?mol^-1
③CH₄ （g）+2O₂（g）=2H₂O（l）+CO₂（g）△H=-890kJ?mol^-1
（1）写出H₂ 在O₂中燃烧生成水蒸气的热化学方程式

 

；
（2）1.12L（折算成标况下的体积）H₂完全燃烧生成液态水放出的热量为

 

；
（3）实验测得氢气和甲烷的混合气体共4mol完全燃烧时放热为2358kJ（生成的水为液态），则混合气体中氢气和甲烷的体积比为

 

．

Answer 1

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,有关反应热的计算

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）依据热化学方程式的书写方法写出，标注物质聚集状态和对应反应的焓变，焓变△H=反应物键能之和-生成物键能之和；
（2）由（1）中的热化学方程式结合反应②利用盖斯定律求出生成液体水的热化学方程式，再根据氢气的量进行计算；
（3）先根据方程式求出H₂和CH₄的燃烧热，化学反应的燃烧热和物质的量之间成正比，然后设出H₂的物质的量，利用方程式来解各自的物质的量即可得出结果．

解答： 解：（1）已知拆开1molH₂中的化学键需要消耗436kJ能量，0.5molO₂中的共价键断裂吸收249KJ能量即拆开1molO₂中化学键需要消耗498kJ能量，形成1mol水蒸气中的共价键释放930KJ能量，
则2H₂+O₂=2H₂O中△H=436kJ×2+498kJ/mol-930kJ/mol×2=-490KJ/mol，
热化学方程式为：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；结合②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ?mol^-1
则生成液态水的热化学方程式为：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-578kJ?mol^-1；1.12L（折算成标况下的体积）H₂完全燃烧生成液态水放出的热量为

578

2

×

1.12

22.4

=14.45KJ；故答案：14.45KJ；
（3）设混合气中H₂的物质的量为x，则CH₄的物质的量为4mol-x．根据题意，列方程为：

578

2

kJ/mol×x+890kJ/mol×（4mol-x）=2358kJ
解得 x=2mol；CH₄的物质的量为4mol-2mol=2mol．
所以混合气体中H₂与CH₄的体积比即物质的量之比为2：2=1：1，故答案：1：1．

点评：本题考查了热化学方程式书写方法，焓变计算应用，注意热化学方程式对应焓变的计算方法，题目较简单．