题目内容
【题目】研究化学,不仅要研究化学反应中的物质变化,还要研究伴随着物质变化而发生的能量转化。试回答下列问题:
(1)比较下列各组热化学方程式中△H的大小关系。
已知:S(s)+O2(g)=SO2(g) △H1
S(g)+O2(g)=SO2(g) △H2
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H3
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H4
则△H1______△H2, △H3______△H4 (“>”、“<”或“=”)
(2)煤作为燃料有两种途径:
途径1-直接燃烧:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1<0
途径2-先制水煤气:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2>0
再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3<0,
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H4<0
则△H1、△H2、△H3、△H4的关系式是___________________。
(3)①在298 K、100 kPa下,1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧的热化学方程式为__________________________。
②在甲醇燃烧过程中,当反应中转移1.2mol电子时,燃烧的甲醇的质量为_______g,生成的CO2在标况下的体积为_________L。
【答案】 > < △H1=△H2+ (△H3+△H4) CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ mol-1 6.4g 4. 48
【解析】(1)固体硫变化为气态硫需要吸收热量,所以气态硫放热多,由于△H<0,所以△H1>△H2;因为气态水变为液态水放热,所以甲烷完全燃烧生成液态水比生成气态水时放热多,由于△H<0,所以△H3<△H4。
(2)给四个反应热化学方程式依次编号为①②③④,根据盖斯定律②+ (③+④)得①,所以△H1=△H2+
(△H3+△H4)。
(3)①1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,则1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热22.68kJ×32=725.76kJ,所以表示甲醇燃烧的热化学方程式为:CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ mol-1。②CH3OH中C元素化合价为-2价,CO2中C元素化合价为+4价,所以1molCH3OH完全燃烧转移6mol电子,则当反应中转移1.2mol电子时,燃烧的甲醇为0.2mol,质量为0.2mol×32gmol-1=6.4g;生成CO2 0.2mol,在标准状况下的体积为0.2mol×22.4Lmol-1=4.48L。
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