Question

【題目】（1）已知下列兩個熱化學方程式：

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

C2H4(g)+ 3O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=－1411.0 kJ·mol－1

實驗測得H2和C2H4的混合氣體共5 mol，完全燃燒生成液態水時放熱4242kJ,則混合氣體中H2和C3H8的體積比是____________。

（2）已知下列熱化學方程式:

①CH3COOH(l) + 2O2(g) 2CO2(g) + 2H2O(l)　ΔH1=―870.3 kJ·mol－1;

②C(s) + O2(g) CO2(g)　ΔH2=―393.5 kJ·mol－1;

③H2(g)+1/2 O2(g)H2O(l)　ΔH3=―285.8 kJ·mol－1。

則反應2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的ΔH為______________kJ·mol－1。

（3）已知下列反應: ①SO2(g)+2OH－(aq)SO32－(aq)+H2O(l)　　ΔH1

②ClO－ (aq)+ SO32－ (aq) SO42－ (aq)+Cl－(aq) ΔH2

③CaSO4(s)Ca2+(aq)+ SO42－ (aq) ΔH3 則反應

SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO－(aq)+2OH－(aq)CaSO4(s)+H2O(l)+Cl－(aq)的ΔH=_____________。

（4）已知:①碳的燃燒熱ΔH1= a kJ·mol－1

②S(s)+2K(s)K2S(s)　ΔH2=b kJ·mol－1

③2K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s)　ΔH3=c kJ·mol－1

黑火藥爆炸的熱化學方程式為:

S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)　ΔH= ______________ kJ·mol－1

（5）①2O2(g)+N2(g)N2O4(l)　　　ΔH1 = a

②N2(g)+2H2(g)N2H4(l) ΔH2=b ③O2(g)+2H2(g)2H2O(g) ΔH3=c

則反應2N2H4(l)+N2O4(l)3N2(g)+4H2O(g) ΔH4=___________________。

Answer 1

【答案】 1∶1 －488.3 ΔH1+ΔH2―ΔH3 3a+b―c 2c－2b－a

【解析】(1)H2和C2H4的混合氣體共5mol，設氫氣物質的量為x，乙烯物質的量為(5-x)，完全燃燒生成液態水時放熱4242 kJ

H2(g)+ O2(g)═H2O(1)△H=-285.8kJ/mol

1 285.8kJ

x 285.8xkJ

C2H4(g)+ 3O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=－1411.0 kJ·mol－1

1 1411.0kJ

5-x 1411.0(5-x)kJ

285.8xkJ+1411.0×(5-x)kJ=4242kJ，解得：x=2.5mol；混合氣體中H2和C2H4的體積之比等于物質的量之比=2.5mol：2.5mol=1：1；故答案為：1：1；

(2)已知：①CH3COOH(l)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol，②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol，③H2(g)+ O2(g)═H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol，利用蓋斯定律將②×2+③×2-①可得：2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)△H=2×(-393.5kJ/mol)+2×(-285.8kJ/mol)-(-870.3kJ/mol)=-488.3kJ/mol，所以熱化學方程式為2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)；△H=-488.3kJ/mol，故答案為：-488.3kJ/mol；

(3)已知: ①SO2(g)+2OH－(aq)=SO32－ (aq)+H2O(l)ΔH1，②ClO－ (aq)+ SO32－ (aq)= SO42－ (aq)+Cl－(aq) ΔH2，③CaSO4(s)=Ca2+(aq)+ SO42－ (aq) ΔH3 ，根據蓋斯定律，將①+②-③得SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO－(aq)+2OH－(aq)=CaSO4(s)+H2O(l)+Cl－(aq)ΔH=ΔH1+ΔH2―ΔH3，故答案為：ΔH1+ΔH2―ΔH3；

(4)碳的燃燒熱△H1=a kJmol-1，其熱化學方程式為①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=a kJmol-1，②S(s)+2K(s)═K2S(s)△H2=b kJmol-1，③2K(s)+N2(g)+3O2(g)═2KNO3(s)△H3=c kJmol-1，將方程式①×3+②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)═K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)，則△H=x kJmol-1=(3a+b-c)kJmol-1，所以x=3a+b-c，故答案為：3a+b-c；

(5)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)ΔH1 = a，②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ΔH2=b，③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3=c，根據蓋斯電離，將③×2-②×2-①得：2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH4= 2c－2b－a，故答案為：2c－2b－a。