Question

（1）家用液化气中主要成分之一是丁烷．在101kPa时，10kg丁烷完全燃烧生成CO₂和H₂O（l）放出热量5×10⁵ kJ，则丁烷的燃烧热为

 

，丁烷燃烧的热化学方程式为：

 

 

（2）已知0.5mol CH₄（g）与0.5mol 水蒸气在t℃、p kPa时，完全反应生成CO和H₂的混合气体，吸收了a kJ热量，该反应的热化学方程式是：

 

（3）已知下列热化学方程式
Zn（s）+

1

2

O₂（g）═ZnO（s）△H₁=-Q₁ kJ/mol
Hg（l）+

1

2

O₂（g）═HgO（s）△H₂=-Q₂ kJ/mol
Zn（s）+HgO（s）═Hg（l）+ZnO（s）△H₃=-Q₃ kJ/mol
则Q₃与Q₁和Q₂的关系式为：Q₃=

 

．

Answer 1

考点：热化学方程式

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）依据质量换算物质的量，结合化学方程式对应的物质的量计算反应放出的热量，依据热化学方程式书写方法，标注物质聚集状态和反应焓变写出；
（2）根据热化学方程式的含义以及书写方法来回答；
（3）据盖斯定律，反应热与反应的途径无关，只与起始状态、最终状态有关，由已知热化学方程式乘以合适的系数进行适当的加减，反应热也乘以相应的系数进行相应的加减，据此计算．

解答： 解：（1）当10kg丁烷完全反应物质的量

10000g

58g/mol

=

10000

58

mol，完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量为5×10⁵kJ，2mol丁烷完全反应放热=

2×5×105

10000 58

=5800KJ，依据反应物和产物状态标注聚集状态和对应量下的反应热，书写的热化学方程式为：2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol，或C₄H₁₀（g）+13/2O₂（g）=4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-2900kJ/mol，燃烧热是完全燃烧1mol物质放出的热量，即为2900 kJ/mol，
故答案为：2900 kJ/mol；C₄H₁₀（g）+13/2O₂（g）=4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-2900kJ/mol；或2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol；
（2）甲烷和水蒸气之间的反应方程式为：CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g），0.5mol甲烷与0.5mol水蒸气在t℃、p kPa时，完全反应生成一氧化碳和氢气（合成气），吸收了a kJ热量，所以1mol甲烷与1mol水蒸气在t℃、p kPa时，完全反应生成一氧化碳和氢气（合成气），吸收了2a kJ热量，热化学方程式为：CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+2akJ/mol，
故答案为：CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+2akJ/mol；
（3）由Zn（s）+

1

2

O₂（g）═ZnO（s）△H₁=-Q₁ kJ/mol
Hg（l）+

1

2

O₂（g）═HgO（s）△H₂=-Q₂ kJ/mol
则根据盖斯定律可知，①-②得Zn（s）+HgO（s）═Hg（l）+ZnO（s）△H₃=-Q₃ kJ/mol，所以△H₃=△H₁-△H₂=Q₂-Q₁，故答案为：Q₂-Q₁．

点评：本题考查了热化学方程式的书写方法和注意的问题，注意焓变计算应和化学方程式的系数对应，物质聚集状态的标注，难度中等．