已知下列热化学方程式:

所属学校:学历教育 科目:高中化学 2024-08-25 10:10:32 高中化学

已知下列热化学方程式:

①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH =-285.8 kJ/mol

②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH =-241.8 kJ/mol

③C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH =-110.5 kJ/mol

④C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH =-393.5 kJ/mol

回答下列问题:

(1)H2的燃烧热ΔH=_______;C的燃烧热为__________。

(2)燃烧1 g H2生成液态水,放出的热量为_________。

(3)已知CO的燃烧热为283.0 kJ/mol,现有CO、H2和CO2组成的混合气体116.8 L(标准状况),完全燃烧后放出总热量为867.9 kJ,且生成18 g液态水,则混合气体中H2为_________L,CO在混合气体中的体积分数约为_________(精确至小数点后一位)。

【答案】

−285.8 kJ/mol 393.5 kJ/mol142.9 kJ22.439.4%

【解析】

(1)燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,水为液态水;

(2)根据热化学方程式计算;

(3)根据水的质量利用燃烧热计算氢气燃烧放出的热量,再根据一氧化碳放出的热量以及燃烧热计算一氧化碳体积,从而计算CO的体积分数。

(1)燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,根据热化学方程式的含义,H2的标准燃烧热的热化学方程式为H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH =-285.8 kJ/mol,因此氢气的燃烧热ΔH=−285.8 kJ/mol;根据C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH =-393.5 kJ/mol可判断碳的燃烧热为393.5 kJ/mol;

(2)1g氢气的物质的量是0.5mol,则燃烧1 g H2生成液态水,放出的热量为0.5mol×285.8 kJ/mol=142.9 kJ;

(3)n(H2O)=18g÷18g/mol=1mol,根据氢原子守恒得n(H2O)=n(H2)=1mol,则混合气体中H2为22.4L(标准状况下),根据H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH =-285.8 kJ/mol知,氢气完全燃烧放出的热量是285.8 kJ,则CO完全燃烧放出的热量=867.9 kJ-285.8 kJ=582.1 kJ。设CO的物质的量是x mol,已知CO的燃烧热为283.0 kJ/mol,所以283x=582.1,解得x=2.06,标况下体积是2.06mol×22.4L/mol=46.07L,因此CO在混合气体中的体积分数约为1

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