《2025年非常学案高中化学选择性必修第一册人教版》

应用体验
已知：$ {H_{2}O(l) = H_{2}O(g)} $ $ \Delta H = +44.0 \ kJ · mol^{-1} $，甲烷完全燃烧与不完全燃烧的热效应如下图所示。

（1）写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：
${CH_{4}(g) + 2O_{2}(g)\xlongequal{}CO_{2}(g) + 2H_{2}O(l)}$ $\Delta H=-890.3\ \mathrm{kJ· mol^{-1}}$。
(2)$ {CO} $ 的燃烧热 $ \Delta H = $$-283$ $ kJ · mol^{-1} $。
(3)已知氢气的燃烧热为 $ -286 \ kJ · mol^{-1} $，氧气中 $ {O = O} $ 键能为 $ 496 \ kJ · mol^{-1} $，水蒸气中 $ {H-O} $ 键能为 $ 463 \ kJ · mol^{-1} $，则氢气中 $ {H-H} $ 键能为436 $ kJ · mol^{-1} $。

答案： 解析:
(1)根据题图可知,${CH_{4}(g) + 2O_{2}(g)\xlongequal{}CO_{2}(g) + 2H_{2}O(g)}$ $\Delta H=-802.3\ \mathrm{kJ· mol^{-1}}$,又知${H_{2}O(l)\xlongequal{}H_{2}O(g)}$ $\Delta H=+44.0\ \mathrm{kJ· mol^{-1}}$,根据盖斯定律可知${CH_{4}(g) + 2O_{2}(g)\xlongequal{}CO_{2}(g) + 2H_{2}O(l)}$ $\Delta H=-890.3\ \mathrm{kJ· mol^{-1}}$。
(2)根据题图可知,${CH_{4}(g) + \dfrac{3}{2}O_{2}(g)\xlongequal{}CO(g) + 2H_{2}O(l)}$ $\Delta H=-607.3\ \mathrm{kJ· mol^{-1}}$,又${CH_{4}(g) + 2O_{2}(g)\xlongequal{}CO_{2}(g) + 2H_{2}O(l)}$ $\Delta H=-890.3\ \mathrm{kJ· mol^{-1}}$,根据盖斯定律可知${CO(g) + \dfrac{1}{2}O_{2}(g)\xlongequal{}CO_{2}(g)}$ $\Delta H=-283\ \mathrm{kJ· mol^{-1}}$。
(3)由题意可知,${H_{2}(g) + \dfrac{1}{2}O_{2}(g)\xlongequal{}H_{2}O(l)}$ $\Delta H=-286\ \mathrm{kJ· mol^{-1}}$,${H_{2}O(l)\xlongequal{}H_{2}O(g)}$ $\Delta H=+44\ \mathrm{kJ· mol^{-1}}$,故${H_{2}(g) + \dfrac{1}{2}O_{2}(g)\xlongequal{}H_{2}O(g)}$ $\Delta H=-242\ \mathrm{kJ· mol^{-1}}$$-242=x+\dfrac{1}{2}× 496-2× 463$,$x=436$
答案:
(1)${CH_{4}(g) + 2O_{2}(g)\xlongequal{}CO_{2}(g) + 2H_{2}O(l)}$ $\Delta H=-890.3\ \mathrm{kJ· mol^{-1}}$
(2)$-283$
(3)$436$