Question

【題目】熱值是指一定條件下單位質量的物質完全燃燒所放出的熱量。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的熱值分別為143 kJ· g－1、10 kJ·g－1和23 kJ·g－1。請回答下列問題：

(1)寫出CO燃燒反應的熱化學方程式為__________________________________________。

(2)表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為__________________________________________。

(3)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式為__________________________。

(4)白磷與氧可發生如下反應：P4（g）+5O2(g)P4O10(g)。已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為：P—P a kJ/mol、P—O b kJ/mol、P=O c kJ/mol、O=O d kJ/mol根據圖示的分子結構和有關數據計算該反應的反應熱_____________。

Answer 1

【答案】CO(g) ＋1/2O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－280 kJ· mol－1或2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－560 kJ·mol－1 CH3OH(l)＋3/2 O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－736 kJ· mol－1 CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－456 kJ· mol－1 （6a+5d﹣4c﹣12b）kJ/mol

【解析】

(1)CO(g)的熱值為10 kJ·g－1，即1gCO完全燃燒放出10 kJ的熱量，則1molCO(28g)完全燃燒放出280 kJ的熱量，CO燃燒反應的熱化學方程式為CO(g) ＋O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－280 kJ· mol－1，故答案為：CO(g) ＋O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－280 kJ· mol－1；

(2) CH3OH(l)的熱值為23 kJ·g－1，則1mol甲醇(32g)完全燃燒放出736kJ的熱量，甲醇燃燒熱的熱化學方程式為CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－736 kJ· mol－1，故答案為：CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－736 kJ· mol－1；

(3)CO(g)和CH3OH(l)的熱值分別為10kJg-1和23kJg-1，即由CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱△H分別為-280.0kJmol-1和-736kJmol-1，則①CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-280.0kJmol-1，②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)△H=-736kJmol-1，由蓋斯定律可知用②-①得反應CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l) △H=-736kJmol-1-(-280.0kJmol-1)=-456kJmol-1，故答案為：CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)△H=-456kJmol-1；

(4)各化學鍵鍵能為P-PakJmol-1、P-ObkJmol-1、P=OckJmol-1、O=OdkJmol-1。

反應熱△H=反應物總鍵能-生成物總鍵能，所以反應P4+5O2=P4O10 △H=6akJmol-1+5dkJmol-1-(4ckJmol-1+12bkJmol-1)=(6a+5d-4c-12b)kJmol-1，故答案為：(6a+5d-4c-12b)kJmol-1。