Question

【題目】已知下列熱化學方程式:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ·mol-1

②C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g) +4H2O(g) △H=-2044.0kJ·mol-1

（1）氫氣的燃燒熱是__________

（2）已知：H2O(l)=H2O(g) △H=+44.0kJ·mol-1，寫出丙烷(C3H8)燃燒生成二氧化碳和液態水的熱化學方程式：__________

（3）實驗測得H2和C3H8的混合氣體共3mol,完全燃燒生成液態水時放熱2791.6kJ，計算混合氣體中H2和C3H8的體積比是_____

（4）恒溫恒容條件下,硫可以發生如下反應，其反應過程和能量關系如圖所示，已知2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=-196.6kJ·mol-1

①寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學方程式：__________

②△H2=__________kJ·mol-1

Answer 1

【答案】285.8 kJ·mol-1 C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g) +4H2O(l) △H=-2220.0kJ·mol-1 3:1 S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297kJ·mol-1 -78.64kJ·mol-1

【解析】

(1) 氫氣的燃燒熱指的是1molH2完全燃燒生成水時放出的熱量，由熱化學方程式①確定氫氣的燃燒熱；

(2)將熱化學方程式②與已知H2O(l)=H2O(g) △H=+44.0kJ·mol-1結合可得出丙烷(C3H8)燃燒生成二氧化碳和液態水的熱化學方程式；

(3) 設混合氣體中H2的物質的量為xmol，那么571.6x+2220.0(3-x)=2791.6，解得混合氣體中H2的物質的量和丙烷的物質的量，根據物質的量之比等于體積之比得出混合氣體中H2和C3H8的體積比；

(4) ①燃燒熱指1mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時放出的熱量；

②根據熱化學方程式2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=-196.6kJ·mol-1進行計算。

(1)由熱化學方程式①可知氫氣的燃燒熱為285.8 kJ·mol-1；

(2) 將熱化學方程式②與已知H2O(l)=H2O(g) △H=+44.0kJ·mol-1結合，得出丙烷(C3H8)燃燒生成二氧化碳和液態水的熱化學方程式為：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g) +4H2O(l) △H=-2220.0kJ·mol-1；

(3)設混合氣體中H2的物質的量為xmol，那么571.6x+2220.0(3-x)=2791.6，解得x=2，即混合氣體中H2的物質的量為2.3mol，C3H8的物質的量為0.7mol，因此混合氣體中H2和C3H8的體積比約為3:1；

(4) ①1molS(s)完全燃燒生成SO2(g)時所釋放出的熱量為燃燒熱，因此硫的燃燒熱的熱化學方程式為：S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297kJ·mol-1；

②由圖可知參與反應的SO2的物質的量為1mol-0.2mol=0.8mol，根據熱化學方程式2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=-196.6kJ·mol-1可知△H2==0.4×△H=0.4×(-196.6kJ·mol-1)=-78.64kJ·mol-1.