Question

【题目】化学反应中的能量变化，是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所致。

（1）键能也可以用于估算化学反应的反应热(ΔH)下表是部分化学键的键能数据：

化学键	P—P	P—O	O＝O	P＝O
键能/(kJ·mol－1)	172	335	498	X

已知白磷的燃烧热为2378.0 kJ/mol，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中X＝________。

（2）1840年，俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应热效应的基础上，总结出一条规律：“一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的．”这个规律被称为盖斯定律．有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求得。

①已知：

C(石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol①

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ/mol②

2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－2599.2 kJ/mol③

则由C(石墨)和H2(g)反应生成1 mol C2H2(g)的焓变为__________________。

②已知3.6 g碳在6.4 g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出x kJ热量。已知单质碳的燃烧热为y kJ/mol，则1 mol C与O2反应生成CO的反应热ΔH为______________。

Answer 1

【答案】470 ＋226.8 kJ/mol －(5x－0.5y) kJ/mol

【解析】

(1)白磷燃烧的方程式为P4+5O2＝P4O10，根据化学键的断裂和形成的数目进行计算；

(2)①可以先根据反应物和生成物书写化学方程式，根据盖斯定律计算反应的焓变，最后根据热化学方程式的书写方法来书写热化学方程式；

②首先判断碳的燃烧产物，然后依据反应热计算。

(1)白磷燃烧的方程式为P4+5O2＝P4O10，1mol白磷完全燃烧需拆开6mol P-P、5mol O=O，形成12molP-O、4mol P=O，所以12mol×335kJ/mol+4mol×xkJ/mol-(6mol×172 kJ/mol+5 mol×498 kJ/mol)=2378.0kJ，解得x=470；

(2)①已知：①C(s，石墨)+O2(g)＝CO2(g)△H1=-393.5kJmol-1；②2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)△H2=-571.6kJmol-1；③2C2H2(g)+5O2(g)＝4CO2(g)+2H2O(l)△H2=-2599kJmol-1；2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)的反应可以根据①×2+②×-③×得到，所以反应焓变△H=2×(-393.5kJmol-1)+(-571.6kJmol-1)×-(-2599kJmol-1)×=+226.7kJmol-1；

②碳在氧气中燃烧，氧气不足发生反应2C+O22CO，氧气足量发生反应C+O2CO2；3.6g碳的物质的量为=0.3mol，6.4g的氧气的物质的量为=0.2mol，n(C):n(O2)=3:2；介于2:1与1:1之间，所以上述反应都发生．令生成的CO为xmol，CO2为ymol；根据碳元素守恒有x+y=0.3，根据氧元素守恒有x+2y=0.2×2，联立方程，解得x=0.2，y=0.1；单质碳的燃烧热为Y kJ/mol，所以生成0.1mol二氧化碳放出的热量为0.1mol×Y kJ/mol=0.1YkJ，因此生成0.2molCO放出的热量为XkJ-0.1YkJ。由于碳燃烧为放热反应，所以反应热△H的符号为“-”，故1mol C与O2反应生成CO的反应热△H=-=-(5X-0.5Y)kJ/mol。