Question

2．（1）1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H₂，需吸收10.94KJ热量，此反应的热化学方程式为C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H=+131.28kJ•mol^-1．
（2）已知CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-Q₁kJ•mol^-1，2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）；△H₂=-Q₂ kJ•mol^-1，2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）；△H₂=-Q₃ kJ•mol^-1．
常温下，取体积比4：1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（标准状况下），经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为0.4Q₁+0.05Q₃ kJ．
（3）已知，在101kPa时，H₂与1.00mol O₂完全燃烧，生成2.00mol液态水，放出571.6kJ的热量，表示氢气燃烧热的热化学反应方程式为H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）由1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H₂，需吸收10.94kJ热量，则1mol碳与水蒸气反应，吸收10.94KJ×12=131.28kJ，并注意物质的状态来解答；
（2）根据混合气体的体积计算混合气体的物质的量，结合气体体积比计算甲烷、氢气的物质的量，再根据热化学反应方程式计算放出的热量．注意燃烧后恢复至常温，氢气燃烧放出的热量应选择生成液态水的热化学反应方程式计算；
（3）根据燃烧热的概念计算1mol氢气完全燃烧放出的热量，再写热化学方程式．

解答 解：（1）由1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H₂，需吸收10.94kJ热量，则1mol碳与水蒸气反应，吸收10.94KJ×12=131.28kJ，则此反应的热化学方程式为C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.28kJ•mol^-1；故答案为：C（s）+H₂O （g）═CO（g）+H₂（g）；△H=+131.28kJ•mol^-1；
（2）甲烷和氢气的混合气体11.2L（已折合成标准状况），所以甲烷和氢气的混合气体的总的物质的量为$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，甲烷和氢气的体积比为4：1，所以甲烷的物质的量为0.5mol×$\frac{4}{5}$=0.4mol，氢气的物质的量为0.5mol-0.4mol=0.1mol．
由CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-Q₁kJ/mol可知，
0.4mol甲烷燃烧放出的热量为0.4mol×Q₁kJ/mol=0.4Q₁kJ；
由2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）；△H=-Q₃kJ/mol可知，
0.1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为0.1mol×$\frac{1}{2}$×Q₃kJ/mol=0.05Q₃kJ．
所以放出的热量为0.4Q₁+0.05Q₃；
故答案为：0.4Q₁+0.05Q₃；
（3）一定量H₂在O₂中完全燃烧生成2.00mol液态H₂O放出571.6kJ的热量，所以1mol氢气完全燃烧放出热量285.8KJ，氢气燃烧热的热化学方程式为H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8KJ/mol；
故答案为：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂ （g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ•mol^-1．

点评 本题考查热化学反应方程式的书写，明确物质的量与反应热的关系、△H的数值、单位、符号即可解答，题目较简单．