Question

【题目】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的键能436kJ/molO=O的键能496kJ/molH-O的键能463kJ/mol，根据上述数据计算①②哪一个反应可以通过键能直接计算得出 。并计算写出反应 H2O ( l ) = H2O ( g )的焓变△H= 。

（2）请根据题干计算CO2（g）+4H2( g ) =CH4( g ) +2H2O( g )的焓变△H= 。

（3）在①②③三个方程式中哪一个是燃烧热的热化学方程式 。（填反应方程式的序号）标准状况下，取甲烷和氢气的混合气体11.2 L完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为263.8kJ，试求混合气体中甲烷和氢气体积比 。

Answer 1

【答案】（1）② +44 kJ·mol-1；（2）△H="-166" kJ·mol-1；（3）① 2:3

【解析】试题分析：（1）键能是指常温常压下，将1mol气体分子拆成中性气态原子所需要的能量，所以已知H-H的键能436kJ/mol O=O的键能496kJ/mol H-O的键能463kJ/mol，只能计算氢气和氧气生成水蒸气的反应热，所以只能计算反应②的焓变，已知反应①2H2 ( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( l ) △H1= －572kJ/mol，反应②2H2 ( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( g ) △H2= －484kJ/mol，根据盖斯定律由（②-①）/2得；H2O ( l ) = H2O ( g ) △H=（△H2-△H1）/2=（－484kJ/mol+572kJ/mol）/2="+44" kJ·mol-1；

（2）已知反应③CH4( g ) + 2O2 ( g ) = 2H2O ( l ) + CO2 ( g ); △H3= －890 kJ/mol，根据盖斯定律，反应②+①-③得反应：CO2（g）+4H2( g ) =CH4( g ) +2H2O( g ) △H=（△H1+△H2）- △H3=（－572kJ/mol－484kJ/mol）-（－890 kJ/mol）="-166" kJ·mol-1；

（3）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成1mol稳定氧化物放出的热量，对于碳元素燃烧的产物必须是CO2(g)，氢元素必须是液态的水，在①②③三个方程式中只有①才是燃烧热的热化学方程式，标准状况下，取甲烷和氢气的混合气体11.2 L完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为263.8kJ，设甲烷的物质的量为xmol、氢气的物质的量为ymol， ，x="0.2mol" 、 y=0.3mol；混合气体中甲烷和氢气体积比为2:3。