Question

【题目】（1）氢气是一种理想的新能源，与化石燃料相比，氢能源有哪三大优点______、_____、____。

（2）4 g甲烷在氧气中燃烧生成CO2和液态水，放出222.5 kJ热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式_________。

（3）拆开1mol H－H键、1mol N－H键、1mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则合成氨反应的热化学方程式为_________。

（4）已知：H2 (g) + 1/2O2(g) =H2O (g) △H = －241.8 kJ /mol ；C (s) + O2(g) =CO2(g)△H = －393.5 kJ /mol；现有0.2 mol的炭粉和氢气组成的悬浮气，混合物在氧气中完全燃烧，共放出63.53 kJ热量，则混合物中C与H2的物质的量之比为_________。

Answer 1

【答案】热值大 无污染 原料充足 CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H＝－890kJ/mol N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H＝－92kJ/mol 1﹕1

【解析】

（1）单位质量的氢气和其他燃料相比，燃烧产生的热量多，氢气燃烧产物是水，无污染，而且氢气可以用水为原料制取，原料充足。所以氢气和其他化石燃料相比，具有热值大、无污染、原料充足等优点。

（2）4 g甲烷的物质的量为0.25mol，在氧气中燃烧生成CO2和液态水，放出222.5 kJ热量，那么1mol甲烷完全燃烧放出222.5kJ×4=890kJ的热量，所以甲烷燃烧的热化学方程式为CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H＝－890kJ/mol。

（3）拆开1mol H－H键、1mol N－H键、1mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）的△H＝946 kJ+3×436 kJ-6×391 kJ=－92kJ，所以合成氨反应的热化学方程式为N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H＝－92kJ/mol。

（4）设炭粉的物质的量为xmol，则氢气的物质的量为0.2-x，根据氢气和碳燃烧的热化学方程式：393.5x+241.8(0.2-x)=63.53，解得x=0.1，则混合物中C和H2 的物质的量均为0.1mol ，C与H2的物质的量之比为1﹕1。