Question

（1）家用液化石油气的主要成分之一是甲烷，当16 kg甲烷完全燃烧并生成二氧化碳气体和液态水时，放出的热量为8.9×10⁵ kJ。已知1mol液态水汽化时需要吸收44 kJ热量。试写出甲烷燃烧生成水蒸气的热化学方程式：                      。

（2）有同学用甲烷与空气为原料制作一燃烧电池，若以稀硫酸为电解质溶液时，其负极反应式为                。

（3）已知拆开1 mol H－H键，1 molN－H键，1 molN≡N键分别需要的能量是akJ、bkJ、ckJ，则N₂与H₂反应生成NH₃的热化学方程式为                。

Answer

（1）CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(g) ΔH=－802kJ/mol

（2）CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+

（3）N2(g)+3H2(g)==2NH3(g) ΔH＝－6b+c+3akJ·mol－1

【解析】

试题分析：（1）16 kg甲烷完全反应物质的量16000g÷16g/mol=1000mol，则1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出热量为890kJ，1mol液态水汽化时需要吸收44 kJ热量，则甲烷燃烧生成水蒸气的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g) == CO2(g)+2H2O (g) ΔH =－802kJ/mol。

（2）燃料电池依据原电池原理，燃料甲烷做负极失电子发生氧化反应，在酸溶液中生成CO2和水，则负极反应式为CH4-8e-+2H2O =CO2+8H+。

（3）反应热=反应物的键能总和—生成物的键能总和，则化学反应N2+3H22NH3的ΔH＝－6b+c+3a kJ·mol－1，热化学方程式为N2(g)+3H2(g) == 2NH3(g) ΔH＝－6b+c+3a kJ·mol－1。

考点：考查热化学方程式的书写，燃料电池，反应热的计算等知识。