Question

【題目】研究化學(xué)，不僅要研究化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，還要研究伴隨著物質(zhì)變化而發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化。試回答下列問題：

(1)比較下列各組熱化學(xué)方程式中△H的大小關(guān)系。

已知：S(s)+O2(g)=SO2(g) △H1

S(g)+O2(g)=SO2(g) △H2

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H3

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H4

則△H1______△H2， △H3______△H4 (“>”、“<”或“=”）

(2)煤作為燃料有兩種途徑：

途徑1-直接燃燒：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1<0

途徑2-先制水煤氣：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2>0

再燃燒水煤氣：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3<0，

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H4<0

則△H1、△H2、△H3、△H4的關(guān)系式是___________________。

(3)①在298 K、100 kPa下，1 g甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68 kJ。則表示甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為__________________________。

②在甲醇燃燒過程中，當反應(yīng)中轉(zhuǎn)移1.2mol電子時，燃燒的甲醇的質(zhì)量為_______g，生成的CO2在標況下的體積為_________L。

Answer 1

【答案】 > < △H1=△H2+ (△H3+△H4) CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ mol-1 6.4g 4. 48

【解析】（1）固體硫變化為氣態(tài)硫需要吸收熱量，所以氣態(tài)硫放熱多，由于△H＜0，所以△H1>△H2；因為氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水放熱，所以甲烷完全燃燒生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水時放熱多，由于△H＜0，所以△H3<△H4。

（2）給四個反應(yīng)熱化學(xué)方程式依次編號為①②③④，根據(jù)蓋斯定律②+ (③+④)得①，所以△H1=△H2+ (△H3+△H4)。

（3）①1g甲醇（CH3OH）燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68kJ，則1mol甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放熱22.68kJ×32＝725.76kJ，所以表示甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為：CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ mol-1。②CH3OH中C元素化合價為-2價，CO2中C元素化合價為+4價，所以1molCH3OH完全燃燒轉(zhuǎn)移6mol電子，則當反應(yīng)中轉(zhuǎn)移1.2mol電子時，燃燒的甲醇為0.2mol，質(zhì)量為0.2mol×32gmol-1=6.4g；生成CO2 0.2mol，在標準狀況下的體積為0.2mol×22.4Lmol-1=4.48L。