Question

【题目】把煤作为燃料可通过下列两种途径：

途径Ⅰ：C(s)+O2(g)＝CO2(g)；ΔH1=－393.15kJ·mol－1 ①

途径Ⅱ：先制成水煤气：C(s)+H2O(g)＝CO(g) +H2(g)；ΔH2 ②

再燃烧水煤气：2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)；ΔH3=－566kJ·mol－1 ③

2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)；ΔH4=－484kJ·mol－1 ④

请回答下列问题：

（1）途径Ⅰ放出的热量理论上_______(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。

（2）ΔH2＝______。

（3）煤燃烧的烟气（主要污染物SO2、NOx）经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减 少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g) ΔH1＝－200.9kJ·mol－1，NO(g)＋O2(g)=NO2(g) ΔH2＝－58.2kJ·mol－1，SO2(g)＋O3(g)=SO3(g)＋O2(g) ΔH3＝－241.6kJ·mol－1，则反应3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的ΔH＝________。

（4）在标准状况下的11.2L甲烷完全燃烧生成CO2和液态水放出444.8kJ热量（298K），能表示其燃烧热的热化学方程式是________；已知断裂1mol下列化学键需要吸收的能量分别为：C=O：745kJ；O=O键：496kJ；C-H键：414kJ，则断裂1molH-O键需要吸收的能量为_______。

Answer 1

【答案】等于 +131.85kJ/mol －317.3kJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) △H=－889.6 kJ/mol 511.9kJ

【解析】

根据盖斯定律的定义与应用进行求解。

（1）根据盖斯定律，化学反应中的能量变化只与物质的始态与终态有关，则途径Ⅰ放出的热量理论上等于途径Ⅱ；

（2）根据盖斯定律，①-（③+④）/2，即可得到C(s)+H2O(g)＝CO(g) +H2(g)，则ΔH2=[-393.15+（566+484）/2]kJ/mol=+131.85kJ/mol；

（3）已知①NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g) ΔH1＝－200.9kJ·mol－1，②NO(g)＋O2(g)=NO2(g) ΔH2＝－58.2kJ·mol－1，根据盖斯定律①+2×②，即可得到3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)，则ΔH＝-200.9 kJ/mol-58.2×2 kJ/mol=-317.3kJ/mol；

（4）甲烷的燃烧热为1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，则燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) △H=－889.6 kJ/mol；根据旧键的断裂吸热，新键的形成放热，则4×414+2×496-2×745-4×X=-889.6，解得X=511.9，则断裂1molH-O键需要吸收511.9kJ的热量。