Question

【題目】(1)甲醚（CH3OCH3）是一種無色氣體，具有輕微的醚香味，其燃燒熱為1455kJ/mol，寫出甲醚燃燒的熱化學方程式_____；已知H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8kJmol﹣1、393.5kJmol﹣1；計算反應4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g)的反應熱△H=______；

(2)用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－574 kJ·mol－1

CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1160 kJ·mol－1

若用標準狀況下4.48L CH4還原NO2至N2，整個過程中轉移的電子總數為________(阿伏加德羅常數用NA表示)，放出的熱量為________ kJ。

(3)在25 ℃、101 kPa時，1.00 g C6H6(l)燃燒生成CO2(g)和H2O(l)，放出41.8 kJ的熱量，則表示C6H6燃燒熱的熱化學方程式為_______________________________________。

Answer 1

【答案】CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O（l）△H1=﹣1455kJ/mol ﹣378.8kJ/mol 1.6NA 173.4 C6H6(l)＋15/2O2(g)===6CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－3 260.4 kJ·mol－1

【解析】

本題考查熱化學反應方程式的書寫。根據燃燒熱的概念1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物所放出的熱量。注意標出物質的狀態。

(1)甲醚的燃燒熱為1455kJ/mol ,則燃燒方式的熱化學方程式為: CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O △H1=﹣1455kJ/mol 。已知H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8kJmol-1、393.5kJmol-1；①H2(g)+1/2O2(g)=H2O △H=-285.8kJmol-1②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJmol﹣1

③CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H1=﹣1455kJ/mol;根據蓋斯定律計算①6+②2-③,計算反應4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g)的反應熱△H=(-285.86-393.54)-（-14552）=﹣378.8kJ/mol；因此，本題正確答案是: CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O（l）△H1=﹣1455kJ/mol;﹣378.8kJ/mol ;

(2)用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：

①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－574 kJ·mol－1

②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1160 kJ·mol－1

(2)由（①+ ②）/2得CH4(g)＋2NO2(g)═N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g),ΔH =－(574+1160)/2=kJmol-1=-867 kJmol-1,n(CH4)=0.2mol,整個過程中轉移的電子總數為0.2mol8NA=1.6 NA放出的熱量為0.2=173.4kJ因此，本題正確答案是: 1.6NA、 173.4。

(3) 燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒，生成穩定的氧化物時所放出的熱量。1C6H6完全燃燒放熱41.8kJ，則1mol C6H6完全燃燒放熱41.8 78g/mol=3260.4 kJ ，故表示C6H6燃燒熱的熱化學方程式為C6H6(l)＋15/2O2(g)=6CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－3 260.4 kJ·mol－1。答案：C6H6(l)＋15/2O2(g)=6CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－3 260.4 kJ·mol－1