Question

11．到目前為止，由化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芑螂娔苋匀皇侨祟愂褂玫淖钪饕�能源�?br />（1）化學反應中放出的熱能（焓變，△H）與反應物和生成物在反應過程中斷鍵和形成新鍵過程中吸收和放出能量的大小有關．
已知：H₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g）△H=-185kJ/mol，斷裂1mol H-H鍵吸收的能量為436kJ，斷裂1mol Cl-Cl鍵吸收的能量為247kJ，則形成1mol H-Cl鍵放出的能量為434KJ/mol．
（2）燃料燃燒將其所含的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兯�需要的熱能．已知�?br />①CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ•mol^-1
②C（s，石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1
③2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1
標準狀況下22.4L氫氣和甲烷的混合氣體在足量的氧氣中充分燃燒反應放出588.05kJ的熱量，原混合氣體中氫氣的質(zhì)量是1g．根據(jù)以上三個熱化學方程式，計算C（s，石墨）+2H₂（g）═CH₄（g）的反應熱△H為-74.8KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能，據(jù)此計算；
（2）令氫氣和甲烷的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者體積與燃燒放出的熱量列方程計算x、y的值，再根據(jù)m=nM計算氫氣的質(zhì)量；
根據(jù)蓋斯定律構(gòu)造目標熱化學方程式，據(jù)此計算解答．

解答 解：（1）斷裂1mol H-H鍵吸收的能量為436kJ，斷裂1mol Cl-Cl鍵吸收的能量為247kJ，由反應化學方程式H₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g）△H=-185kJ/mol，可知436kJ/mol+247kJ/mol-2E（H-Cl）=-185kJ/mol，解得E（H-Cl）=434KJ/mol，
故答案為：434KJ/mol；
（2）令氫氣和甲烷的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者體積與燃燒放出的熱量，則：
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=\frac{22.4}{22.4}}\\{\frac{571.6}{2}x+890.3y=588.05}\end{array}\right.$，解得x=0.5mol，y=0.5mol，
故氫氣的質(zhì)量為0.5mol×2g/mol=1g，
已知：①CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 KJ•mol^-1
②C（石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5KJ•mol^-1
③2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6 KJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，②+③-①得C（石墨）+2H₂（g）=CH₄（g），故△H=（-393.5KJ/mol）+（-571.6KJ/mol）-（-890.3KJ/mol）=-74.8KJ/mol，
故答案為：1g；-74.8KJ/mol．

點評 本題考查反應熱的有關計算，難度中等，注意掌握根據(jù)蓋斯定律、熱化學方程式、燃燒熱等進行的計算．