Question

【題目】（1）家用液化石油氣的主要成分之一是甲烷，當16 kg甲烷完全燃燒并生成二氧化碳氣體和液態水時，放出的熱量為8.9×105 kJ。已知1mol液態水汽化時需要吸收44 kJ熱量。試寫出甲烷燃燒生成水蒸氣的熱化學方程式： 。

（2）有同學用甲烷與空氣為原料制作一燃燒電池，若以稀硫酸為電解質溶液時，其負極反應式為 。

（3）已知拆開1 mol H－H鍵，1 molN－H鍵，1 molN≡N鍵分別需要的能量是akJ、bkJ、ckJ，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為 。

Answer 1

【答案】（1）CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(g) ΔH=－802kJ/mol

（2）CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+

（3）N2(g)+3H2(g)==2NH3(g) ΔH＝－6b+c+3akJ·mol－1

【解析】

試題分析：（1）16 kg甲烷完全反應物質的量16000g÷16g/mol=1000mol，則1mol甲烷完全燃燒生成二氧化碳和液態水時，放出熱量為890kJ，1mol液態水汽化時需要吸收44 kJ熱量，則甲烷燃燒生成水蒸氣的熱化學方程式為CH4(g)+2O2(g) == CO2(g)+2H2O (g) ΔH =－802kJ/mol。

（2）燃料電池依據原電池原理，燃料甲烷做負極失電子發生氧化反應，在酸溶液中生成CO2和水，則負極反應式為CH4-8e-+2H2O =CO2+8H+。

（3）反應熱=反應物的鍵能總和—生成物的鍵能總和，則化學反應N2+3H22NH3的ΔH＝－6b+c+3a kJ·mol－1，熱化學方程式為N2(g)+3H2(g) == 2NH3(g) ΔH＝－6b+c+3a kJ·mol－1。