Question

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

（2）科學(xué)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(yīng)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(qǐng)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(xué)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(yīng)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(jì)算1mol丁烷完全燃燒放熱寫出熱化學(xué)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(xué)計(jì)量數(shù)與反應(yīng)熱的關(guān)系來計(jì)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(xué)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(yīng)熱。

(1)當(dāng)1kg丁烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)，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(xué)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(yīng)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)，該反應(yīng)的反應(yīng)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(jì)算可得NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的△H== -41.8kJ/mol。