Question

【題目】已知：①2H2（ g ）+O2（ g ）=2H2O （ l ）；△H=﹣572kJ/mol
②2H2（ g ）+O2（ g ）=2H2O （ g ）；△H=﹣484kJ/mol
③CH4 （ g ）+2O2（ g ）=2H2O （ l ）+CO2（ g ）；△H=﹣890kJ/mol
（1）已知H﹣H的鍵能436kJ/mol O=O的鍵能496kJ/mol H﹣O的鍵能463kJ/mol，根據上述數據計算①②哪一個反應可以通過鍵能直接計算得出 ． 并計算寫出反應 H2O （ l ）=H2O （ g ）的焓變△H= ．
（2）請根據題干計算CO2（g）+4H2（ g ）=CH4（ g ）+2H2O（ g ）的焓變△H= ．
（3）在①②③三個方程式中哪一個是燃燒熱的熱化學方程式 ． （填反應方程式的序號）
標準狀況下，取甲烷和氫氣的混合氣體11.2L完全燃燒后恢復到常溫，則放出的熱量為26、3.8kJ，試求混合氣體中甲烷和氫氣體積比 ．

Answer 1

【答案】
（1）②；+44 kJ?mol﹣1
（2）﹣166kJ?mol﹣1
（3）③；2：3
【解析】解：（1）根據反應熱=反應物的鍵能總和﹣生成物的鍵能總和，△H=2×436+496﹣4×463=﹣484kJ/mol，與反應②的反應熱相同，則反應②可通過鍵能直接計算得出；根據蓋斯定律H2O （ l ）=H2O （ g ）的焓變△H= =+44 kJmol﹣1；所以答案是：②；+44 kJmol﹣1；（2）根據蓋斯定律CO2（g）+4H2（ g ）=CH4（ g ）+2H2O（ g ）的焓變△H=①+②﹣③=﹣572kJ/mol+（﹣484kJ/mol）﹣（﹣890kJ/mol）=﹣166 kJmol﹣1所以答案是：﹣166 kJmol﹣1；（3）燃燒熱是指完全燃燒1mol物質生成穩定產物（液態水）所放出的熱量，則反應③為燃燒熱的熱化學方程式；甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（標準狀況下），則其物質的量為0.5mol，設甲烷為xmol，氫氣為ymol，已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O （l）；△H=﹣572kJ/mol2H2（g）+O2（g）=2H2O （g）；△H=﹣484kJ/molCH4 （g）+2O2（g）=2H2O （l）+CO2（g）；△H=﹣890kJ/mol則xmol甲烷燃燒放出的熱量為890xkJ，ymol氫氣燃燒放出熱量為 ×572kJ，所以890xkJ+ ×572kJ=263.8， x+y=0.5mol
解得：x：y=2：3，所以答案是：③；2：3．
【考點精析】掌握反應熱和焓變是解答本題的根本，需要知道在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱．