Question

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，s）+O₂（g）═C0₂（g）△H₁═一393.5kJ?mol^-1
2H₂（g）+0₂（g）═2H₂0（1）△H₂═一571.6kl?mol^-1
2C₂H₂（g）+50₂（g）═4C0₂（g）+2H₂0（1）△H₃═一2599.2kJ?mol^-1
则由C（石墨，s）和H₂（g）反应生成lmol C₂H₂（g）时△H═

 

 kJ?mol^-1．
②已知3.6g碳在6.4g氧气中燃烧至反应物耗尽时放出xkJ热量．单质碳的燃烧热为Y kJ?mol^-1，则1mol C与0₂反应生成C0的反应热△H=

 

 kJ?mol^-1．

Answer 1

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；
②碳在氧气中燃烧，氧气不足发生反应2C+O₂

点燃  .

2CO，氧气足量发生反应C+O₂

点燃  .

CO₂．3.6g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，根据碳元素与氧元素守恒列方程计算x、y的值，计算生成ymol二氧化碳的热量，放出的总热量减去生成二氧化碳放出的热量为生成xmolCO放出的热量，据此计算1molC与O₂反应生成CO的反应热△H．

解答： 解：①已知：Ⅰ、C （s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ?mol^-1；
Ⅱ、2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H₂=-571.6kJ?mol^-1；
Ⅲ、2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O （l）△H₂=-2599kJ?mol^-1；
2C （s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）的反应可以根据Ⅰ×2+Ⅱ×

1

2

-Ⅲ×

1

2

得到，
所以反应焓变△H=2×（-393.5kJ?mol^-1）+（-571.6kJ?mol^-1）×

1

2

-（-2599kJ?mol^-1）×

1

2

=+226.7kJ?mol^-1，
故答案为：+226.7kJ?mol^-1；
②碳在氧气中燃烧，氧气不足发生反应2C+O₂

点燃  .

2CO，氧气足量发生反应C+O₂

点燃  .

CO₂．
3.6g碳的物质的量为

3.6g

12g/mol

=0.3mol，6.4g的氧气的物质的量为

6.4g

32g/mol

=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，
所以生成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=-

XkJ-0.1YkJ

0.2mol

=-（5X-0.5Y）kJ/mol，
故答案为：-（5X-0.5Y）．

点评：本题考查了反应热的计算，题目难度中等，②判断碳与氧气反应产物中一氧化碳与二氧化碳的物质的量是关键，注意反应热△H的单位与符号，注意盖斯定律计算应用．