题目内容

已知下列热化学方程式:
①H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ?mol-1
②H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(g)△H=-241.8kJ?mol-1
③C(s)+
1
2
O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJ?mol-1
④C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ?mol-1
回答下列问题:
(1)H2的燃烧热△H为
 
;C的燃烧热为
 

(2)燃烧1g H2生成液态水,放出的热量为
 

(3)已知CO的燃烧热为283.0kJ?mol-1,现有CO、H2和CO2组成的混合气体116.8L(标准状况),完全燃烧后放出总能量为867.9kJ,且生成18g液态水,则混合气体中H2
 
L,CO在混合气体中的体积分数约为
 
(精确至小数点后2倍).
考点:有关反应热的计算
专题:化学反应中的能量变化
分析:(1)燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,水为液态水;
(2)根据热化学方程式的意义来解答;
(3)根据水的质量利用燃烧热计算氢气燃烧放出的热量,再根据一氧化碳放出的热量以及燃烧热计算一氧化碳体积,从而计算CO的体积分数.
解答: 解:(1)燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,根据热化学方程式的含义,H2的标准燃烧热的热化学方程式为:H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ?mol-1;C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ?mol-1
故答案为:-285.8kJ?mol-1;393.5kJ?mol-1
(2)H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ?mol-1表示2克氢气完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ的热量,则燃烧1g H2生成液态水,放出的热量为142.9kJ,
故答案为:142.9kJ;
(3)n(H2O)=
18g
18g/mol
=1mol,根据氢原子守恒得n(H2O)=n(H2)=1mol,则混合气体中H2为22.4L,根据H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H=-285.58KJ/mol知,氢气完全燃烧放出的热量是285.58KJ,则CO完全燃烧放出的热量=867.9KJ-285.8KJ=582.1kJ,
设CO的体积是x,
CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g) 282.8KJ
22.4L                    282.8KJ
x                        582.1kJ
22.4L 
x
=
282.8KJ
582.1kJ
   解得:x=46.1L,
所以CO在混合气体中的体积分数约为
46.1L
116.8L
=39%;
故答案为:22.4;39%;
点评:本题考查了燃烧热的概念以及热化学反应方程式的计算,计算时先根据水的质量计算氢气放出的热量,再根据总热量计算CO完全燃烧放出的热量,最后根据热量与CO的关系式进行解答即可,题目难度不大.
练习册系列答案
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工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H(图1中表示生成1mol物质时的能量)

(1)根据图1请写出合成甲醇的热化学方程式
 
(热量用E1、E2或E3表示).
(2)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图2.t1时改变了某种条件,改变的条件可能是升高了温度、
 
 
(填写2项).
(3)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)
 

A.2v(H2)(逆)=v(CO)(正)
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
E.容器内CO、H2、CH3OH的浓度之比为1:2:1
(4)在一定温度下,若将4a mol H2和2a mol CO放入2L的密闭容器中,充分反应后测得CO的转化率为50%,则该反应的平衡常数为
 
.若此时再向该容器中投入a mol CO、2a mol H2和a mol CH3OH,判断平衡移动的方向是
 
(“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)与原平衡相比,CO的物质的量浓度
 
(填增大、不变或减小).
(5)某甲烷燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料做电极.为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(见图3).A物质的化学式是
 
;该原电池的负极反应式可表示为
 

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