Question

【題目】把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：

途徑Ⅰ：C(s)+O2(g)＝CO2(g)；ΔH1=－393.15kJ·mol－1 ①

途徑Ⅱ：先制成水煤氣：C(s)+H2O(g)＝CO(g) +H2(g)；ΔH2 ②

再燃燒水煤氣：2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)；ΔH3=－566kJ·mol－1 ③

2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)；ΔH4=－484kJ·mol－1 ④

請回答下列問題：

（1）途徑Ⅰ放出的熱量理論上_______(填“大于”“等于”或“小于”)途徑Ⅱ放出的熱量。

（2）ΔH2＝______。

（3）煤燃燒的煙氣（主要污染物SO2、NOx）經(jīng)O3預(yù)處理后用CaSO3水懸浮液吸收，可減 少煙氣中SO2、NOx的含量。O3氧化煙氣中SO2、NOx的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g) ΔH1＝－200.9kJ·mol－1，NO(g)＋O2(g)=NO2(g) ΔH2＝－58.2kJ·mol－1，SO2(g)＋O3(g)=SO3(g)＋O2(g) ΔH3＝－241.6kJ·mol－1，則反應(yīng)3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的ΔH＝________。

（4）在標準狀況下的11.2L甲烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出444.8kJ熱量（298K），能表示其燃燒熱的熱化學(xué)方程式是________；已知斷裂1mol下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為：C=O：745kJ；O=O鍵：496kJ；C-H鍵：414kJ，則斷裂1molH-O鍵需要吸收的能量為_______。

Answer 1

【答案】等于 +131.85kJ/mol －317.3kJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) △H=－889.6 kJ/mol 511.9kJ

【解析】

根據(jù)蓋斯定律的定義與應(yīng)用進行求解。

（1）根據(jù)蓋斯定律，化學(xué)反應(yīng)中的能量變化只與物質(zhì)的始態(tài)與終態(tài)有關(guān)，則途徑Ⅰ放出的熱量理論上等于途徑Ⅱ；

（2）根據(jù)蓋斯定律，①-（③+④）/2，即可得到C(s)+H2O(g)＝CO(g) +H2(g)，則ΔH2=[-393.15+（566+484）/2]kJ/mol=+131.85kJ/mol；

（3）已知①NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g) ΔH1＝－200.9kJ·mol－1，②NO(g)＋O2(g)=NO2(g) ΔH2＝－58.2kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律①+2×②，即可得到3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)，則ΔH＝-200.9 kJ/mol-58.2×2 kJ/mol=-317.3kJ/mol；

（4）甲烷的燃燒熱為1mol甲烷完全燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水，則燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) △H=－889.6 kJ/mol；根據(jù)舊鍵的斷裂吸熱，新鍵的形成放熱，則4×414+2×496-2×745-4×X=-889.6，解得X=511.9，則斷裂1molH-O鍵需要吸收511.9kJ的熱量。