Question

【題目】（1）家用液化氣的主要成分之一是丁烷(C4H10)，當1kg丁烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時，放出熱量為5×104kJ，試寫出表示丁烷燃燒熱的熱化學方程式___。

（2）科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱ΔH分別為－285.8kJ/mol、－283.0kJ/mol和－726.5kJ/mol。請回答下列問題：

①用太陽能分解10mol水消耗的能量是___kJ；

②甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式_____；

③研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義，已知：

2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ/mol

2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) ΔH＝－113.0kJ/mol

則反應NO2(g)＋SO2(g)=SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝___kJ/mol。

Answer 1

【答案】C4H10(g)+13/2O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2900kJ/mol 2858 CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l) ΔH＝－443.5kJ/mol -41.8

【解析】

(1)依據(jù)題干條件計算1mol丁烷完全燃燒放熱寫出熱化學方程式；

(2)①氫氣的燃燒熱可知水分解吸收的能量，然后利用化學計量數(shù)與反應熱的關系來計算；

②根據(jù)CO和CH3OH的燃燒熱先書寫熱方程式，再利用蓋斯定律來分析甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式；

③已知：①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H1= -196.6kjmol-1 ②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H2= -113.0kJmol-1，利用蓋斯定律將可得反應熱。

(1)當1kg丁烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時，放出熱量為5×104kJ，1mol丁烷完全燃燒放熱2900kJ；依據(jù)燃燒熱概念寫出熱化學方程式：C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+H2O(l)△H= -2900kJ/mol；

(2)①H2(g)的燃燒熱△H為-285.8kJmol-1知，1mol H2(g)完全燃燒生成1mol H2O(l)放出熱量285.8kJ，即分解1mol H2O(l)為1mol H2(g)消耗的能量為285.8kJ，則分解10mol H2O(l)消耗的能量為285.8kJ×10=2858kJ；

②由CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱△H分別為-283.0kJmol-1和-726.5kJmol-1，則：①CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H= -283.0kJmol-1，②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)△H= -726.5kJmol-1，由蓋斯定律可知用②-①得反應CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)，該反應的反應熱△H= -726.5kJmol-1-(-283.0kJmol-1)= -443.5kJmol-1；

③已知：①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H= -196.6kjmol-1，②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H= -113.0kJmol-1，依據(jù)蓋斯定律計算可得NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的△H== -41.8kJ/mol。