Question

（1）家用液化石油气的主要成分之一是丁烷（C₄H₁₀），当10kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳气体和液态水时，放出的热量为5×10⁵ kJ．试写出丁烷燃烧的热化学方程式：

 

．已知1mol液态水汽化时需要吸收44kJ热量，则反应C₄H₁₀（g）+6.5O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（g）的△H=

 

．
（2）有同学用丁烷与空气为原料制作一燃烧电池，通入丁烷的一极为

 

极．若以稀硫酸为电解质溶液时，其正极反应式为

 

．
（3）已知：Fe（s）+

1

2

O₂（g）═FeO（s）△H=-272.0kJ?mol^-1；2Al（s）+

3

2

O₂（g）═Al₂O₃（s）△H=-1675.7kJ?mol^-1Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是

 

．
（4）已知拆开1mol H-H键，1molN-H键，1molN≡N键分别需要的能量是akJ、bkJ、ckJ，则N₂与H₂反应生成NH₃的热化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：热化学方程式,有关反应热的计算

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；已知1mol液态水汽化时需要吸收44kJ热量，依据热化学方程式和盖斯定律计算得到；
（2）燃料电池依据原电池原理可知燃料做负极失电子发生氧化反应，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化根离子在酸溶液中生成水；
（3）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（4）依据反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和计算焓变，标注物质狙击状态写出热化学方程式；

解答： 解：（1）解：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=

2mol

10000 58 mol

×5×105kJ=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；
已知1mol液态水汽化时需要吸收44kJ热量，
①H₂O（l）=H₂O（g）△H=44kJ/mol；②2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol；
依据盖斯定律①×10+②得到2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（g）△H=-5360kJ/mol；
C₄H₁₀（g）+6.5O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（g）的△H=-2680KJ/mol；
故答案为：2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol，-2680kJ/mol；
（2）燃料电池依据原电池原理可知，燃料丁烷做负极失电子发生氧化反应，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化根离子在酸溶液中生成水，正极电极反应为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
故答案为：负，O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
（3）①Fe（s）+

1

2

O₂（g）═FeO（s）△H=-272.0kJ?mol^-1
②2Al（s）+

3

2

O₂（g）═Al₂O₃（s）△H=-1675.7kJ?mol^-1
依据盖斯定律 ②-①×3得到：2Al（s）+3FeO（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-859.7kJ/mol
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是2Al（s）+3FeO（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-859.7kJ/mol
故答案为：2Al（s）+3FeO（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-859.7kJ/mol；
（4）已知拆开1mol H-H键，1molN-H键，1molN≡N键分别需要的能量是akJ、bkJ、ckJ，则N₂与H₂反应生成NH₃的反应焓变=（c+3a-6b）kJ/mol
热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=（-6b+c+3a）kJ/mol；
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=（-6b+c+3a）kJ/mol．

点评：本题考查了热化学方程式的书写方法和计算应用，题目难度中等，注意焓变计算和物质聚集状态的标注，焓变与键能计算关系，掌握基础是关键．