Question

计算并按要求填空。

（1）已知16g CH₄（g）与适量O₂（g）反应生成CO₂（g）和H₂O（l）放出890.3kJ热量，写出该反应对应的热化学方程式___________________________________；

（2）已知1g C₂H₂完全燃烧生成CO₂（g）和H₂O（l）放出的热量为50.0kJ，写出表示C₂H₂标准燃烧热的热化学方程式_________________________________________；

（3）已知拆开1mol H-H键，1mol N-H键，1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N₂（g）与H₂（g）反应生成NH₃（g）的热化学方程式为________________；

（4）某种优质燃油由甲、乙两种有机物混合而成，甲、乙两种物质含有C、H、O三种元素中的两种或三种。已知甲、乙及CO、H₂的燃烧热如下：

物质	甲	乙	CO	H2
燃烧热/kJ•mol^-1	1366	5518	283	286

取甲、乙按不同比例混合的燃油23g，在足量的O₂中燃烧时，放出的热量Q与混合物中乙的物质的量分数x的关系如图。试求：

(a)乙的相对分子质量为____________；

（b）1mol由甲、乙等物质的量混合而成的燃油在一定量的O₂中燃烧，放出热量2876kJ•mol^-1，则反应中生成CO__________mol。

Answer

CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ/mol C2H2（g）+O2（g）=2CO2（g）+H2O（l） △H=-1300kJ/mol N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H=-92kJ•mol-1 114 2

【解析】（1）16g CH4（g）是1mol，与适量O2（g）反应生成CO2（g）和H2O（l）放出890.3kJ热量，则该反应对应的热化学方程式为CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ/mol；（2）已知1g C2H2完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）放出的热量为50.0kJ，则1mol乙炔即26g乙炔完全燃烧放出的热量是50.0kJ×26＝1300kJ，因此表示C2H2标准燃烧热的热化学方程式为 C2H2（g）+O2（g）=2CO2（g）+H2O（l） △H=-1300kJ/mol； （3）反应热等于反应物键能之和与生成物键能之和的差值，则生成2mol氨气的反应热＝(3×436+946-2×3×391)kJ/mol＝－92kJ/mol，所以N2（g）与H2（g）反应生成NH3（g）的热化学方程式为N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H=-92kJ•mol-1；（4）①当X=1.0燃油全部是乙，根据乙的燃烧热计算乙的物质的量，n（乙）=1113kJ÷5518kJ/mol

=0.2017mol；则M（乙）=23g÷0.2017mol=114g/mol，因此乙的相对分子质量是114；

当X=0时，燃油全部是甲，依据甲的燃烧热计算甲的物质的量=683kJ÷1366kJ/mol=0.5mol，则M（甲）=23g÷0.5mol=46g/mol，甲是乙醇；②1mol混合物完全燃烧应放热=(1366kJ+5518kJ)/2=3442kJ；实际放热2876kJ；所以生成一氧化碳的物质的量结合一氧化碳的燃烧热计算得到：n（CO）=(3442kJ−2876kJ)/283kJ/mol=2mol。