Question

【題目】請依據化學知識回答下列問題：

(1)實驗測得0.16g CH4完全燃燒生成224mLCO2(標準狀況)和0.36g液態水，并放出8.903kJ的熱量。則CH4的燃燒熱為________kJmol-1。

(2)碳酸錳熱解制二氧化錳分兩步進行：

i．MnCO3(s)MnO(s)+CO2(g) H1=+a kJmol-1

ii．2MnO (s)+ O2(g)2MnO2(s) H2=+b kJmol-1

請寫出焙燒MnCO3制取MnO2的熱化學方程式：______________________________________。

(3)下面是某同學探究可逆反應2NO2(g)N2O4(g) H=-56.9 kJmol-1的部分實驗報告，據此回答問題。

甲燒杯中NO2球的紅棕色變淺。說明平衡2NO2(g)N2O4(g)向________(填“正反應”或“逆反應”)方向移動，所以NH4NO3晶體溶于水是________(填“放熱”或“吸熱”)過程。

(4)25°C時，部分物質的電離平衡常數如表所示：

化學式	CH3COOH	H2CO3	HClO
電離平衡常數	1.7×10-5	K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11	3.0×10-8

請依此判斷CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由強到弱的順序是________________________

Answer 1

【答案】890.3 2MnCO3(s)+ O2(g)2MnO2(s) +CO2(g) H=+(2a+b) kJmol-1 正反應 吸熱 CH3COOH>H2CO3>HClO

【解析】

（1）根據燃燒熱為1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物時放出的熱量。

（2）根據蓋斯定律分析，反應熱取決于反應物和生成物。

（3）根據溫度對反應平衡的影響進行分析。

（4）根據電離平衡常數越大，酸性越強分析。

（1）0.16g CH4完全燃燒放出8.903kJ的熱量，即0.01mol甲烷完全燃燒放出的熱量，則甲烷的燃燒熱為890.3kJ/mol。

（2）根據蓋斯定律分析，i．MnCO3(s)MnO(s)+CO2(g) H1=+a kJmol-1；ii．2MnO (s)+ O2(g)2MnO2(s) H2=+b kJmol-1，有i×2+ ii得熱化學方程式為：2MnCO3(s)+ O2(g)2MnO2(s) +CO2(g) H=+(2a+b) kJmol-1。

（3）甲燒杯中NO2球的紅棕色變淺，說明平衡向正反應方向進行，因為該反應為放熱反應，說明NH4NO3晶體溶于水為吸熱過程。

（4）根據電離平衡常數越大，說明其酸性越強分析，酸性強弱順序為：CH3COOH>H2CO3>HClO。