Question

（1）已知：① TiO₂(s)＋2Cl₂(g)=TiCl₄(l)＋O₂(g)　ΔH＝＋140 kJ·mol^－1

②2C(s)＋O₂(g)=2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol^－1

寫出TiO₂和焦炭、氯氣反應生成液態TiCl₄和CO氣體的熱化學方程式：________________。

（2）有一類甲醇質子交換膜燃料電池，需將甲醇蒸氣轉化為氫氣，兩種反應原理是：

A．CH₃OH(g)＋H₂O(g)=CO₂(g)＋3H₂(g)　ΔH＝＋49.0 kJ·mol^－1

B．CH₃OH(g)＋3/2O₂(g)=CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH＝－676.7 kJ·mol^－1

由上述方程式可知，CH₃OH的標準燃燒熱________(填“大于”“等于”“小于”或“不能確定”)－676.7 kJ·mol^－1。已知水的氣化熱為44 kJ·mol^－1，則氫氣燃燒的熱化學方程式為__________________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）TiO₂(s)＋2C(s)＋2Cl₂(g)=TiCl₄(l)＋2CO(g)　ΔH＝－81 kJ·mol^－1　

（2）不能確定　H₂(g)＋O₂(g)=H₂O(l)   ΔH＝－285.9 kJ·mol^－1 

【解析】

試題分析：（1）將①+②可得：TiO₂(s)＋2C(s)＋2Cl₂(g)=TiCl₄(l)＋2CO(g)  ΔH＝－81 kJ·mol^－1

（2）由于A產物是氫氣，不是化合物，B產物是氣態的水，不是穩定的化合物的狀態。所以不能確定CH₃OH的標準燃燒熱。將（A─B）÷3可得：H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(g) ΔH＝ -241.9KJ/mol.由于水的氣化熱為44 kJ·mol^－1，所以氫氣燃燒的熱化學方程式為：H₂(g)＋O₂(g)=H₂O(l)   ΔH＝－285.9 kJ·mol^－1 

考點：考查蓋斯定律及應用。