Question

美國“阿特蘭蒂斯號”航天飛機于2009年5月11日升空修復哈勃望遠鏡．
（1）“阿特蘭蒂斯號”使用的燃料是液氫和液氧，下面是298K時，氫氣（H₂）、碳（C）、辛烷（C₈H₁₈）、甲烷（CH₄）燃燒的熱化學方程式：
H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l），△H=-285.8 KJ/mol
C（g）+O₂（g）═CO₂（g），△H=-393.5kJ/moL
C₈H₁₈（l）+

25

2

O₂（g）═8CO₂（g）+9H₂O（l），△H=-5518kJ/moL
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l），△H=-890.3kJ/moL
相同質量的H₂、C、C₈H₁₈、CH₄完全燃燒時，放出熱量最多的是

H₂

，等質量的氫氣和碳燃燒時產生熱量的比是

4.4：1

（保留1位小數）．
（2）已知：H₂（g）═H₂（l），△H=-0.92kJ/moL
O₂（g）═O₂（l），△H=-6.84kJ/moL
H₂O（l）═H₂O（g），△H=+44.0kJ/moL
請寫出液氫和液氧生成氣態水的熱化學方程式：

H₂（l）+

1

2

O₂（l）═H₂O（g）△H=-237.46kJ/moL

．
（3）如果此次“阿特蘭蒂斯號”所攜帶的燃料為45噸，液氫、液氧恰好完全反應生成氣態水，總共釋放能量

5.94×10⁸

kJ（保留3位有效數字）．

Answer 1

分析：（1）根據Q=

m

M

×△H計算；
（2）依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式；
（3）液氫、液氧恰好完全反應生成氣態水，說明氫氣和氧氣按照物質的量2：1恰好反應，質量比為4：32，計算氫氣質量，依據（2）得到的熱化學方程式計算放出的熱量．

解答：解：（1））①設質量都為m，相同質量的H₂、C、C₈H₁₈、CH₄完全燃燒時，放出熱量分別是

m

2

×285.8kJ、

m

12

×393.5kJ、

m

114

×5518kJ、

m

16

×890.3kJ，最大值應為

m

2

×285.8kJ，等質量的氫氣和碳燃燒時產生熱量的比=

m

2

×285.8kJ：

m

12

×393.5kJ=4.4：1，
故答案為：H₂；4.4：1；
（2）①H₂（g）═H₂（l），△H=-0.92kJ/moL
②O₂（g）═O₂（l），△H=-6.84kJ/moL
③H₂O（l）═H₂O（g），△H=+44.0kJ/moL
④H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l），△H=-285.8 KJ/mol
利用蓋斯定律對方程式進行合理變換，①+

1

2

×②+③+④可得出：H₂（l）+

1

2

O₂（l）═H₂O（g）△H=0.92+0.5×6.84+（-285.8）+44=-237.46kJ/moL，
故答案為：H₂（l）+

1

2

O₂（l）═H₂O（g）△H=-237.46kJ/moL
（3）如果此次“阿特蘭蒂斯號”所攜帶的燃料為45噸，液氫、液氧恰好完全反應生成氣態水，氫氣和氧氣物質的量為2：1，質量比為4：32，45噸燃料中氫氣的質量為

4

32+4

×45t=5噸，物質的量為2.5×10⁶ mol，H₂（l）+

1

2

O₂（l）═H₂O（g）△H=-237.46kJ/moL，故放出的熱量為2.5×10⁶×237.46=5.94×10⁸ kJ，
故答案為：5.94×10⁸．

點評：本題考查了熱化學房產書寫方法和蓋斯定律計算應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．