Question

（11 分）（原创）能源是人类生存和发展的重要支柱，研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义，已知下列热化学方程式

	①	H2（g）+ O2（g）= H2O（g） △H =﹣242kJ/mol；
	②	2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（l） △H =﹣572kJ/mol；
	③	C（s）+ O2（g）= CO（g） △H =﹣110.5kJ/moL；
	④	C（s）+ O2（g）= CO2（g） △H =﹣393.5kJ/moL；
	⑤	CO2（g）+ 2H2O（g）= CH4（g）+ 2O2（g）△H = + 802kJ/moL
化学键	O=O	C-C	H-H	O-O	C-O	O-H	C-H
键能kJ/mol	497	348	436	142	351	463	414

回答下列问题

（1）写出能表示H2燃烧热的热化学方程式 。

（2）已知C（s）+ H2O（g） H2（g）+ CO（g）△H = ___________ kJ/moL；

（3）估算出C=O键能为 kJ/moL。

（4）CH4的燃烧热△H = — ___________ kJ/moL。

（5）25℃、101kPa下，某燃具中CH4的燃烧效率是90%（注：相当于10%的CH4未燃烧），水壶的热量利用率是70%，则用此燃具和水壶，烧开1L水所需要的CH4的物质的量为_________mol[保留到小数点后2位；已知：c (H2O)=4.2 J/(g·℃) ]。

 

Answer 1

（11分，除特殊注明外每空2分）

（1） （2）+ 131.5

（3）800 （4）890 （5）0.56（3分）

【解析】

试题分析：（1）25摄氏度,101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，根据2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（l） △H =﹣572kJ?mol?1可得能表示H2燃烧热的热化学方程式为：。

（2）根据盖斯定律，C（s）+ H2O（g） H2（g）+ CO（g）可由③—①所得，则?H=?H3—?H1=+ 131.5kJ?mol?1。

（3）设C=O键能为x，根据CO2（g）+ 2H2O（g）= CH4（g）+ 2O2（g）△H = + 802kJ/moL，可得关系式：2x+4×463—4×414—2×497=802，解得x=800。

（4）表示CH4燃烧热的热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l），?H，根据盖斯定律，该反应等效于—①×2+②—⑤，带入各反应的焓变可得?H=—890kJ?mol?1。

（5）根据反应的热效应，n（CH4）×890000J?mol?1×90%×70%=1000g×（100℃—25℃）×4.2 J/(g·℃)，解得n（CH4）=0.56mol。

考点：本题考查盖斯定律及热化学方程式、燃烧热、键能的计算、化学反应与能量的计算。