Question

（1）1840年前后，瑞士科學家蓋斯指出，一個化學反應的熱效應，僅與反應物的最初狀態及生成物的最終狀態有關，而與中間步驟無關，這就是著名的“蓋斯定理”．現已知在25℃、101kPa下，CH₄（g）、H₂（g）、C（s）的燃燒熱分別為890.3kJ?mol^-1、285.8kJ?mol^-1和393.5kJ?mol^-1，寫出表示這三種物質燃燒熱的熱化學方程式：

CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-890.3kJ?mol^-1

；

H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ?mol^-1

；

C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1

．
并計算反應C（s）+2H₂（g）═CH₄（g）的反應熱△H=

-74.8kJ?mol^-1

．
（2）已知：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₁
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₂
2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₃
①寫出液態水轉化為氣態水的熱化學方程式：

H₂O（l）═H₂O（g）△H=

△H1-△H2

2

②CO和H₂分別燃燒生成CO₂（g）和H₂O（g），欲得到相同熱量，所需CO和H₂的體積比是

△H1

△H3

．

Answer 1

分析：（1）燃燒熱是指1mol純凈物完全燃燒生成穩定的氧化物放出的熱量，根據燃燒熱的定義寫出熱化學方程式；
（2）根據燃燒熱寫出熱化學方程式，再利用蓋斯定律來計算；
（3）利用蓋斯定律來計算；根據物質的質量與熱量之間的關系；

解答：解：（1）CH₄（g）、H₂（g）、C（s）的燃燒熱分別為890.3kJ?mol^-1、285.8kJ?mol^-1和393.5kJ?mol^-1，寫出表示這三種物質燃燒熱的熱化學方程式：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-890.3 kJ?mol^-1；H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8 kJ?mol^-1；C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ?mol^-1；
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-890.3 kJ?mol^-1；H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8 kJ?mol^-1；C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ?mol^-1．
（2）①H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ?mol^-1；
      ②C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1；
      ③CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3KJ/mol；
依據蓋斯定律，①×2+②-③得到：C（S）+2H₂（g）=CH₄（g）△H=-74.8KJ/mol；故答案為：-74.8KJ/mol；
（2）①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₁
     ②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₂
由

①-②

2

得，H₂O（l）═H₂O（g）△H=

△H1-△H2

2

，故答案為：H₂O（l）═H₂O（g）△H=

△H1-△H2

2

；    
②設放出的熱量為Q，由2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₁得需要H₂的物質的量

2Q

△H1

，由2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₃得需要CO的物質的量為

2Q

△H3

，所需CO和H₂的體積比=物質的量之比是

△H1

△H3

，故答案為：

△H1

△H3

；

點評：本題主要考查了燃燒熱、熱化學方程式的書寫、蓋斯定律的運用以及化學計算，難度不大，根據相關概念即可完成．