Question

能源是國民經濟發展的重要基礎，我國目前使用的能源主要是化石燃料．
（1）在25℃、101kPa時，16g CH₄完全燃燒生成液態水時放出的熱量是890.31kJ，則CH₄燃燒的熱化學方程式是

CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.31KJ/mol

．
（2）已知：C（s）+O₂（g）  CO₂（g）△H=-437.3kJ?mol^-1
H₂（g）+

1

2

O₂（g）  H₂O（g）△H=-285.8kJ?mol^-1
CO（g）+

1

2

O₂（g）  CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1
則煤的氣化主要反應的熱化學方程式是：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）
△H=

131.5

kJ?mol^-1．如果該反應△S=+133.7J?K^-1?mol^-1該反應在常溫下能否自發進行？

不能

（填“能”或“不能”）．

Answer 1

分析：（1）根據熱化學方程式的書寫方法可知，化學計量數與反應熱成正比，并注意標明物質的聚集狀態來解答； 
（2）根據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到，反應焓變與反應過程無關；反應能自發，應滿足△G=△H-T?△S＜0，結合反應的△H和△S進行計算判斷．

解答：解：（1）16g即1molCH₄在氧氣中燃燒生成CO₂和液態水，放出889kJ熱量，則熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.31KJ/mol，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.31KJ/mol； 
（2）①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₁=-437.3kJ?mol^-1 
②H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H₃=-285.8kJ?mol^-1
③CO（g）+

1

2

O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1
依據蓋斯定律①-②-③，得到：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g） n△H=+131.5kJ?mol^-1，
△G=△H-T?△S=131.5kJ?mol^-1-0.1337KJ?K^-1?mol^-1×298K=91.65kJ?mol^-1＞0，所以不能自發進行，
故答案為：131.5；不能；

點評：本題考查熱化學方程式書寫、蓋斯定律的計算應用以及反應自發性的判斷，注意根據△G=△H-T?△S判斷反應能否自發進行．