Question

（11 分）（原創）能源是人類生存和發展的重要支柱，研究化學反應過程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義，已知下列熱化學方程式

	①	H2（g）+ O2（g）= H2O（g） △H =﹣242kJ/mol；
	②	2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（l） △H =﹣572kJ/mol；
	③	C（s）+ O2（g）= CO（g） △H =﹣110.5kJ/moL；
	④	C（s）+ O2（g）= CO2（g） △H =﹣393.5kJ/moL；
	⑤	CO2（g）+ 2H2O（g）= CH4（g）+ 2O2（g）△H =" +" 802kJ/moL
化學鍵			O=O	C-C	H-H	O-O	C-O	O-H	C-H
鍵能kJ/mol			497	348	436	142	351	463	414

回答下列問題
（1）寫出能表示H₂燃燒熱的熱化學方程式                              。
（2）已知C（s）+ H₂O（g） H₂（g）+ CO（g）△H =" ___________" kJ/moL；
（3）估算出C=O鍵能為           kJ/moL。
（4）CH₄的燃燒熱△H = — ___________ kJ/moL。
（5）25℃、101kPa下，某燃具中CH₄的燃燒效率是90%（注：相當于10%的CH₄未燃燒），水壺的熱量利用率是70%，則用此燃具和水壺，燒開1L水所需要的CH₄的物質的量為_________mol[保留到小數點后2位；已知：c (H₂O)=4.2J/(g·℃) ]。

Answer 1

（11分，除特殊注明外每空2分）
（1）       （2）+ 131.5
（3）800                （4）890                 （5）0.56（3分）

解析試題分析：（1）25攝氏度,101 kPa時，1 mol可燃物完全燃燒生成穩定的化合物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱，根據2H₂（g）+ O₂（g）= 2H₂O（l） △H =﹣572kJ?mol?¹可得能表示H₂燃燒熱的熱化學方程式為：。
（2）根據蓋斯定律，C（s）+ H₂O（g） H₂（g）+ CO（g）可由③—①所得，則?H=?H₃—?H₁=+ 131.5kJ?mol?¹。
（3）設C=O鍵能為x，根據CO₂（g）+ 2H₂O（g）= CH₄（g）+ 2O₂（g）△H =" +" 802kJ/moL，可得關系式：2x+4×463—4×414—2×497=802，解得x=800。
（4）表示CH₄燃燒熱的熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l），?H，根據蓋斯定律，該反應等效于—①×2+②—⑤，帶入各反應的焓變可得?H=—890kJ?mol?¹。
（5）根據反應的熱效應，n（CH₄）×890000J?mol?¹×90%×70%=1000g×（100℃—25℃）×4.2J/(g·℃)，解得n（CH₄）=0.56mol。
考點：本題考查蓋斯定律及熱化學方程式、燃燒熱、鍵能的計算、化學反應與能量的計算。