I.把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径ⅠC(s)+O2(g)═CO2(g);△H1<0①
途径Ⅱ先制成水煤气:
C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g);△H2>0②
再燃烧水煤气:
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g);△H3<0③
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g);△H4<0④
请回答下列问题:
(1)途径Ⅰ放出的热量理论上______(填“>”“=”或“<”)途径Ⅱ放出的热量.
(2)△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是______.
(3)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.5kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);△H=-566kJ•mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g);△H=+141kJ•mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的△H=______.
Ⅱ.(1)在25℃、101kPa下,1g液态甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热
227kJ,则该反应的热化学方程式应为______.
(2)由氢气和氧气反应生成1mol液态水时放热285.8kJ,写出该反应的热化学方程式______.若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ,则反应2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)的△H=______.
Ⅰ、(1)根据盖斯定律,反应热只与始态与终态有关,与途径无关,途径Ⅰ与途径Ⅱ的始态相同、终态相同反应热相等,
故答案为:相等;
(2)C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g);△H2>0②
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g);△H3<0③
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g);△H4<0④
根据盖斯定律,②+③×
+④×1 2
得C(s)+O2(g)═CO2(g),故△H1=△H2+1 2
(△H3+△H4)1 2
故答案为:△H1=△H2+
(△H3+△H4);1 2
(3)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.5kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);△H=-566kJ•mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g);△H=+141kJ•mol-1
根据盖斯定律,①×2-②+③得TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g),故△H=2×(-393.5kJ•mol-1-(-566kJ•mol-1)+141kJ•mol-1=-80kJ•mol-1,
故答案为:-80kJ•mol-1;
Ⅱ、(1)1mol甲醇的质量为1mol×32g/mol=32g,1g液态甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.7kJ,故32g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.7kJ×
=726.4,故反应的热化学方程式为:CH3OH(l)+32g 1g
O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.4kJ•mol-1,3 2
故答案为:CH3OH(l)+
O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.4kJ•mol-1;3 2
(2)氢气和氧气反应生成1mol液态水时放热285.8kJ,该反应的热化学方程式为:H2(g)+
O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1,1 2
1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ,2mol水的质量为2mol×18g/mol=36g,故2mol液态水转化为2mol气态水吸收的热量为2.444kJ×
=88kJ,故氢气与氧气反应生成2mol气态水的反应热为△H=-(285.8×2-88)kJ/mol=-483.6kJ/mol,36g 1g
故答案为:-483.6kJ/mol.