考點(diǎn):有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算
專(zhuān)題:化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
分析:①根據(jù)反應(yīng)物和生成物書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式,根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)的焓變;
②碳在氧氣中燃燒,氧氣不足發(fā)生反應(yīng)2C+O
22CO,氧氣足量發(fā)生反應(yīng)C+O
2CO
2.3.6g碳的物質(zhì)的量為0.3mol,6.4g的氧氣的物質(zhì)的量為0.2mol,n(C):n(O
2)=3:2,介于2:1與1:1之間,所以上述反應(yīng)都發(fā)生.令生成的CO為xmol,CO
2為ymol,根據(jù)碳元素與氧元素守恒列方程計(jì)算x、y的值,計(jì)算生成ymol二氧化碳的熱量,放出的總熱量減去生成二氧化碳放出的熱量為生成xmolCO放出的熱量,據(jù)此計(jì)算1molC與O
2反應(yīng)生成CO的反應(yīng)熱△H.
解答:
解:①已知:Ⅰ、C (s,石墨)+O
2(g)=CO
2(g)△H
1=-393.5kJ?mol
-1;
Ⅱ、2H
2(g)+O
2(g)=2H
2O (l)△H
2=-571.6kJ?mol
-1;
Ⅲ、2C
2H
2(g)+5O
2(g)═4CO
2(g)+2H
2O (l)△H
2=-2599kJ?mol
-1;
2C (s,石墨)+H
2(g)=C
2H
2(g)的反應(yīng)可以根據(jù)Ⅰ×2+Ⅱ×
-Ⅲ×
得到,
所以反應(yīng)焓變△H=2×(-393.5kJ?mol
-1)+(-571.6kJ?mol
-1)×
-(-2599kJ?mol
-1)×
=+226.7kJ?mol
-1,
故答案為:+226.7kJ?mol
-1;
②碳在氧氣中燃燒,氧氣不足發(fā)生反應(yīng)2C+O
22CO,氧氣足量發(fā)生反應(yīng)C+O
2CO
2.
3.6g碳的物質(zhì)的量為
=0.3mol,6.4g的氧氣的物質(zhì)的量為
=0.2mol,n(C):n(O
2)=3:2,
介于2:1與1:1之間,所以上述反應(yīng)都發(fā)生.令生成的CO為xmol,CO
2為ymol,
根據(jù)碳元素守恒有x+y=0.3,根據(jù)氧元素守恒有x+2y=0.2×2,聯(lián)立方程,解得x=0.2,y=0.1.
單質(zhì)碳的燃燒熱為Y kJ/mol,所以生成0.1mol二氧化碳放出的熱量為0.1mol×Y kJ/mol=0.1YkJ,
所以生成0.2molCO放出的熱量為XkJ-0.1YkJ.由于碳燃燒為放熱反應(yīng),所以反應(yīng)熱△H的符號(hào)為“-”,
故1mol C與O
2反應(yīng)生成CO的反應(yīng)熱△H=-
=-(5X-0.5Y)kJ/mol,
故答案為:-(5X-0.5Y).
點(diǎn)評(píng):本題考查了反應(yīng)熱的計(jì)算,題目難度中等,②判斷碳與氧氣反應(yīng)產(chǎn)物中一氧化碳與二氧化碳的物質(zhì)的量是關(guān)鍵,注意反應(yīng)熱△H的單位與符號(hào),注意蓋斯定律計(jì)算應(yīng)用.