Question

【題目】依據事實，寫出下列反應的熱化學方程式。

（1）SiH4是一種無色氣體，遇到空氣能發生爆炸性自燃，生成SiO2和液態H2O。已知室溫下2 g SiH4自燃放出熱量89.2 kJ。SiH4自燃的熱化學方程式為___________________________________________。

（2）在25 ℃、101 kPa下，一定質量的無水乙醇完全燃燒時放出熱量Q kJ，其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學方程式為__________________________________。

（3）比較下列各組熱化學方程式中ΔH的大小關系。

4Al(s)＋3O2(g) = 2Al2O3(s)　ΔH1

4Fe(s)＋3O2(g) = 2Fe2O3(s)　ΔH2

ΔH1______ΔH2

（4）已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=－ 221 kJ/mol

C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.5 kJ/mol

N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH= +181 kJ/mol

若某反應的平衡常數表達式為K=[c(N2)·c2(CO2)]/[c2(CO)·c2(NO)]，請寫出此反應的熱化學方程式：_________________。

Answer 1

【答案】SiH4(g)+2O2(g) = SiO2(s)+2H2O(l)　△H=-1427.2 kJ/mol C2H5OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+3H2O(l)　△H=-2Q kJ/mol < 2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)　△H=-747 kJ/mol

【解析】

（1）2gSiH4自燃放出熱量89.2kJ，所以1molSiH4燃燒放出的熱量是89.2kJ×16＝1427.2kJ，所以熱化學方程式是SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l)ΔH＝-1427.2kJ·mol-1，故答案為：SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l)ΔH＝-1427.2kJ·mol-1；

（2）因生成的CO2用過量飽和石灰水完全吸收，可得100克CaCO3沉淀，CaCO3的物質的量是1mol，由碳元素守恒可知，二氧化碳的物質的量也為1mol，即生成1mol二氧化碳放出的熱量為Q，而完全燃燒1摩爾無水乙醇時生成2mol二氧化碳，則放出的熱量為Q×2=2Q，熱化學方程式為：C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-2QkJ/mol，故答案為：C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-2QkJ/mol；

（3）將已知熱化學方程式依次編號，①4Al（s）+3O2（g）═2Al2O3（s）△H1，②4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H2，由蓋斯定律①-②，得：4Al（s）+2Fe2O3═2Al2O3（s）+4Fe（s）△H1-△H2，鋁熱反應為放熱反應，即△H1-△H2＜0，所以△H1＜△H2，故答案為：＜；

（4）由平衡常數表達式可知，反應為2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g），將已知熱化學方程式依次編號，①2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=-221kJmol-l，②C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJmol-l，③N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+181kJmol-l，由蓋斯定律計算②×2-③-①得到2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=-747kJmolˉ1，故答案為：2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=-747kJmolˉ1。