Question

【題目】已知25℃、101 kPa時某些物質的燃燒熱數據如下：

名稱	化學式	ΔH (kJ/mol)	名稱	化學式	ΔH (kJ/mol)
石墨	C(s)	393.5	乙烷	C2H6(g)	1560
金剛石	C(s)	395.0	乙烯	C2H4(g)	1411
氫氣	H2(g)	285.8	乙炔	C2H2(g)	1300
一氧化碳	CO(g)	283.0	乙醇	C2H5OH(l)	1367

（1）相同質量的上述八種物質，完全燃燒放熱最多的名稱是____。

（2）石墨與金剛石互為____。

a.同位素 b.同素異形體 c.同分異構體 d.同系物

常溫常壓下，二者更穩定的是___。（填中文名稱）

（3）在標準狀況下，22.4LCO和C2H2的混合氣體在過量的氧氣中完全燃燒放出1096.6 kJ的熱，則燃燒產生的CO2的物質的量為___mol。

（4）估算在Ni作催化劑時，乙烯與氫氣發生加成反應的焓變。C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g) ΔH=____。

（5）已知破壞下列化學鍵需要吸收的能量如下：

C－C	C=C	H－H
347kJ/mol	619kJ/mol	436kJ/mol

根據（4）的結論，估算C－H鍵的鍵能為____kJ/mol。

a．322.5 b．422.5 c.522.5 d．622.5

Answer 1

【答案】氫氣 b 石墨 1.8 －137kJ/mol b

【解析】

（1）相同質量的可燃物，相對分子質量越小，物質的量越多，再結合反應熱比較放出的熱量大小；

（2）石墨與金剛石是同種元素組成的不同單質；能量越低越穩定；

（3）設CO的物質的量為x mol，結合熱量數據列方程求出參加反應的CO與C2H2各自的物質的量，再利用元素守恒找出生成的二氧化碳的物質的量；

（4）依據蓋斯定律構造已知熱化學方程式，找出反應熱之間的關系；

（5）反應熱=反應物斷鍵所吸收的熱量-生成物成鍵所放出的熱量。

（1）結合表格數據比較相同質量的上述八種物質，氫氣的物質的量最大，完全燃燒放熱最多，故答案為：氫氣；

（2）石墨與金剛石互為同素異形體；石墨比金剛石的能量低，石墨更穩定，故答案為：b；石墨；

（3）在標準狀況下，22.4L CO和C2H2的混合氣體的物質的量為=1 mol，設CO的物質的量為x mol，則根據上述表格數據可知，283.0 kJ/molx mol+1300 kJ/mol(1-x)mol=1096.6 kJ，解得x=0.2 mol，則CO的物質的量為0.2 mol，C2H2的物質的量為（1-0.2）mol=0.8 mol，生成二氧化碳的物質的量為0.2mol+0.8mol2=1.8 mol，故答案為：1.8；

（4）根據表格信息可知，乙烯的燃燒熱為1411 kJ/mol，則熱化學方程式為：C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) = 1411 kJ/mol①，同理根據氫氣的燃燒熱和乙烷的燃燒熱可知得，H2(g)+O2(g)= H2O(l) = 285.8 kJ/mol②，C2H6(g)+ O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) = 1560 kJ/mol③，則①+②-③得C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g) ΔH=1411 kJ/mol285.8 kJ/mol-（1560 kJ/mol）－137kJ/mol，故答案為：－137kJ/mol；

（4）設C－H鍵的鍵能為x kJ/mol，根據表格數據可得，619 kJ/mol+4x kJ/mol+436kJ/mol-(347kJ/mol+6x kJ/mol)= －137kJ/mol，解得x=422.5，b項正確，故答案為：b。