Question

【題目】(1)將0.5 mol的氣態高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態三氧化二硼和液態水，放出649.5 kJ熱量，該反應的熱化學方程式為_______________。又已知：H2O(g)=H2O(l)　ΔH2＝－44.0 kJ·mol－1，則4.48 L(標準狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣態水時放出的熱量是__________。

(2)甲醇是一種新型的汽車動力燃料，工業上可通過CO和H2化合來制備甲醇氣體。已知某些化學鍵的鍵能數據如下表：

化學鍵	C—C	C—H	H—H	C—O	C≡O	H—O
鍵能/ (kJ·mol－1)	348	413	436	358	1 072	458

則工業制備甲醇的熱化學方程式為________________。

Answer 1

【答案】 2B2H6(g)+3O2(g)=2B2O3(s)+6H2O(l) △H＝－2598 kJ·mol-1 233.4kJ CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　 ΔH＝－111 kJ·mol－1

【解析】分析：(1). 0.5mol氣態高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態三氧化二硼和液態水，放出649.5kJ的熱量，則2mol氣態高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態三氧化二硼和液態水，放出2598kJ的熱量；先根據蓋斯定律寫出氣態高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒生成氣態水時的熱化學反應方程式，再根據乙硼烷的物質的量計算放出的熱量；(2). 依據化學反應焓變=反應物鍵能總和減去生成物鍵能總和計算。

詳解：(1). 0.5mol氣態高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態三氧化二硼和液態水，放出649.5kJ的熱量，則2mol氣態高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態三氧化二硼和液態水，放出2598kJ的熱量，反應的熱化學方程式為2B2H6(g)+3O2(g)=2B2O3(s)+6H2O(l) △H＝－2598 kJ·mol-1；已知H2O(g)=H2O(l) ΔH2＝－44.0 kJ·mol－1，根據蓋斯定律可知，乙硼烷完全燃燒生成氣態水時的熱化學方程式為2B2H6(g)+3O2(g)=2B2O3(s)+6H2O(g) △H＝－2334 kJ·mol-1，4.48 L(標準狀況)乙硼烷的物質的量為0.2mol，則根據熱化學方程式得0.2mol乙硼烷完全燃燒生成氣態水時放出的熱量為233.4kJ，故答案為：2B2H6(g)+3O2(g)=2B2O3(s)+6H2O(l) △H＝－2598 kJ·mol-1；233.4kJ；

(2). CO和H2化合制備甲醇氣體的化學方程式為：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，根據化學反應焓變=反應物鍵能總和減去生成物鍵能總和計算得該反應的△H=1072kJ/mol+2×436kJ/mol－3×413kJ/mol－358kJ/mol－458kJ/mol=－111kJ/mol，則該反應的熱化學方程式為：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH＝－111 kJ·mol－1，故答案為CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH＝－111 kJ·mol－1。