Question

【題目】（1）13 g C2H2(g)完全燃燒生成CO2和H2O(l)時，放出659 kJ的熱量，寫出表示該物質燃燒熱的熱化學方程式___________________________。

（2）已知反應：Cl2＋2HBr===Br2＋2HCl。

Ⅰ.當有0.2 mol HCl生成時放出8.1 kJ的熱量。

Ⅱ.其能量變化示意圖如圖：

則該反應的熱化學方程式為_____________________________________。由上述數據判斷斷開1 mol H—Cl 鍵與斷開 1 mol H—Br鍵所需能量相差約為________kJ。

（3）已知：①2CO(g)＋O2(g) ===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1

②Na2O2(s)＋CO2(g) ===Na2CO3(s)＋1/2O2(g)　ΔH＝－226 kJ·mol－1

則CO(g)與Na2O2(s)反應放出509 kJ熱量時，電子轉移數目為________。

（4）已知CO 、H2 、CH4 的燃燒熱分別為283 kJ·mol－1、286 kJ·mol－1、890 kJ·mol－1。若將a mol CH4、CO和H2的混合氣體完全燃燒,生成CO2氣體和液態水,且CO2和水的物質的量相等時,則放出熱量(Q)的取值范圍是____。

Answer 1

【答案】C2H2(g)＋5/2O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－1318 kJ·mol－1 Cl2(g)＋2HBr(g)===Br2(g)＋2HCl(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1 62 2NA(或1.204×1024) 284.5a kJ<Q<586.5a kJ

【解析】

（1）根據13gC2H2氣體完全燃燒生成液態水和CO2，放出659kJ的熱量，計算1molC2H2燃燒放出的熱量，熱化學方程式書寫注意物質的聚集狀態和反應熱的單位；（2）當有0.2 mol HCl生成時放出8.1 kJ的熱量，所以生成2molHCl放熱81 kJ ；根據圖示，斷開1 mol H—Br鍵所需能量是，根據焓變=反應物鍵能之和-生成物鍵能之和計算H—Cl 鍵的鍵能。（3）根據蓋斯定律計算CO(g)與Na2O2(s)反應的焓變；（4）若將a mol CH4、CO和H2的混合氣體完全燃燒,生成CO2氣體和液態水,且CO2和水的物質的量相等。根據極值法，若該混合氣體由CH4和CO 1:1混合而成，則CH4和CO的物質的量分別是；若該混合氣體由CO和H2 1:1混合而成，則CO和H2的物質的量分別是；根據氣體物質的量計算放出的熱量。

（1）13gC2H2氣體n（C2H2）=0.5mol，放出659kJ的熱量，則1molC2H2燃燒放出的熱量為：659kJ×2=1318KJ，則熱化學方程式為：C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-1318KJ/mol；（2）當有0.2 mol HCl生成時放出8.1 kJ的熱量，所以生成2molHCl放熱81 kJ，所以Cl2(g)＋2HBr(g)==Br2(g)＋2HCl(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1；根據圖示，斷開1 mol H—Br鍵所需能量是，設H—Cl 鍵的鍵能是x kJ·mol－1，根據焓變=反應物鍵能之和-生成物鍵能之和，243+498-200-2x=－81，解得x=311 kJ·mol－1，所以斷開1 mol H—Cl 鍵與斷開 1 mol H—Br鍵所需能量相差約為311-4982=62kJ。（3）根據蓋斯定律②×2+①得2Na2O2(s)+2CO(g)=2Na2CO3(s) △H=-1018KJ/mol，反應放出509 kJ熱量時，反應的一氧化碳物質的量為1mol，電子轉移數為2NA；（4）若該混合氣體由CH4和CO 1:1混合而成，則CH4和CO的物質的量分別是，放出熱量Q=283 kJ·mol－1×＋890 kJ·mol－1×=1173×；若該混合氣體由CO和H2 1:1混合而成，則CO和H2的物質的量分別是，放出熱量為Q=283 kJ·mol－1×＋286kJ·mol－1×=569×；放出熱量(Q)的取值范圍是284.5a kJ<Q<586.5a kJ。