1.      已知:CO2之標準莫耳生成熱為 -400 kJ/mol,且3C(s)+2Fe2O3(s) →3CO2(g)+4Fe(s) ΔH˚=480 kJ,則:Fe2O3(s)的標準莫耳生成熱為若干kJ/mol?

【答案】: ΔH=-840KJ

【解析】:   

 
反應熱=生成物的生成熱-反應物的生成熱
      
=(-400)x3-2X=480 
[  2X=-1200-480=-1680              [  X=-840KJ
Fe(s)
+O2(g) → Fe2O3(s)   ΔH=-840KJ

 

2.      燃燒6克的乙烷(C2H6),可使2升的水由20°C上升至60 °C,假設熱量不散失情況下,試求:
(1)
乙烷的莫耳燃燒熱。 
(2)
乙烷的熱化學方程式。

【答案】:(1) -400Kcal/mol    
         (2)
C2H6(g)+(7/2)O2(g) → 2CO2(g)+3H2O(g)   ΔH=-400Kcal

【解析】:H=mst=(2kg)x1x(60-20)=80 Kcal 
C2H6
分子量=24+6=30     6:80=30:X     X=400Kcal
C2H6(g)
+(7/2)O2(g) → 2CO2(g)+3H2O(g)   ΔH=-400Kcal

 

3.      已知乙醇的標準莫耳燃燒熱為-1400 kJ,碳的標準莫耳燃燒熱為-400 kJ,氫的標準莫耳燃燒熱為-250 kJ,求下列各題:
(1)
何謂赫斯定律?
(2)
寫出1莫耳乙醇完全燃燒的熱化學反應式。
(3)
寫出由成分元素生成1莫耳乙醇的熱化學反應式。

【答案】:(2) C2H5OH(L) + 3O2(g) → 2CO2(g)+3H2O(g)   ΔH=-1400KJ
         (3) C(s)
+H2(g)+O2(g) → C2H5OH(L)  ΔH=-150KJ

【解析】:(1-1) 赫斯定律又稱為反應熱加成定律,說明一個化學反應的熱量變化,只和反應物
    
的起始狀態與生成物的最終狀態有關,與過程中的反應途徑無關。
(1
-2) 若一個反應式可由幾個反應式組合而成,則其熱量變化亦為組合反應式中熱量
    
變化的代數和。
(2) C2H5OH(L)
+ 3O2(g) → 2CO2(g)+3H2O(g)   ΔH=-1400KJ
(3)   
   
  
反應熱=反應物的燃燒熱-生成物的燃燒熱
        
=(-400)x2+(-250)x3-(-1400)=-150KJ
  
熱化學反應方程式:  C(s)+H2(g)+O2(g) → C2H5OH(L)  ΔH=-150KJ

 

4.      已知CH4,C2H6的莫耳燃燒熱分別放熱860 千焦、1600千焦,試比較甲烷及乙烷每克燃燒放出熱量的大小。

【答案】:CH4的克燃燒熱大於C2H6的克燃燒熱

【解析】:CH4的分子量=12+4=16    C2H6的分子量=24+6=30
860÷16
=53.75KJ/克      1600÷30=53.33KJ/克
CH4
的克燃燒熱大於C2H6的克燃燒熱

 

5.      1莫耳氫氣完全燃燒產生水,放出300千焦的熱量,試回答下列問題:
(1)
寫出其熱化學方程式。
(2)
以熱含量為縱軸,反應坐標為橫軸,畫出其能量變化圖形。

【答案】:(1) H2(g)+(1/2)O2(g)→H2O(L)  △H=-300KJ

【解析】:(1) H2(g)+(1/2)O2(g)→H2O(L)  △H=-300KJ 
(2)
能量變化圖形如右圖。   

 

 

6.      若燃燒3克的碳生成二氧化碳,可以使3公斤的水溫度由25℃上升至35℃,請寫出熱化學方程式。(原子量:C=12)

【答案】:C(s)+O2(g) → CO2(g)   ΔH=-120Kcal

【解析】:H=mst=3kg x 1 x (35-25)=30Kcal    C原子量=12
3
:30=12:X    X=120 Kcal
C
燃燒放熱,提供給水吸熱   [   C(s)+O2(g) → CO2(g)   ΔH=-120Kcal

 

7.      若已知,而,請寫出碳與氧生成一氧化碳的熱化學方程式。

【答案】: C(s)+(1/2)O2(g) → CO(g)    ΔH=-30Kcal

【解析】:   

[  C(s)+(1/2)O2(g) → CO(g)    ΔH=-100+70=-30Kcal

 

8.      已知C2H5OH(l)、C(s) 及H2(g) 的莫耳燃燒熱分別為 -1400千焦、-400千焦及 -300千焦,試求C2H5OH(l) 的莫耳生成熱。

【答案】:

【解析】:(1)以燃燒熱求得生成熱:
  

  
反應熱=反應物的燃燒熱-生成物的燃燒熱
       
=(-400)x2+(-300)x3-(-1400)=(-800)-900+1400=-300KJ
  

(2)以生成熱求得燃燒熱:
  

  
反應熱=生成物的生成熱-反應物的生成熱
[ -1400=(-400)x2+(-300)x3-X 
[ -1400=-1700-X                  [  X=-300KJ 

 

9.      .試求2莫耳的C2H2(g) 燃燒的反應熱?


【答案】:-2580KJ

【解析】: [


(1)
+(2)+(3)  [ C2H2+(5/2)O2 → 2CO2+H2O 
   
ΔH=-250+(-760)+(-280)=-1290KJ
2
莫耳的C2H2燃燒會產生熱量=(-1290)x2=-2580KJ

 

10.  已知CO(g) 及HCOOH(l) 的燃燒熱依次分別為DH=-85(kcal/mol)與DH=-60(kcal/mol),H2O(l) 的生成熱DH=-70 (kcal/mol),則CO(g) + H2O(l) → HCOOH(l) 的反應熱DH值為何?

【答案】:-25Kcal

【解析】:

反應熱=反應物的燃燒熱-生成物的燃燒熱=(-85)-(-60)=-25Kcal

 

11.  C(s) +O2(g) → CO(g) + 30千卡
H2(g)
+O2(g) → H2O(g) + 60千卡
C(s)
+ O2(g) → CO2(g) + 90千卡
C(s)
+ 2H2(g) → CH4(g) + 20千卡,則:(1)寫出CH4燃燒的熱化學方程式。

【答案】:CH4+2O2 → CO2+2H2O  DH=-190Kcal

【解析】:(1)以燃燒熱求得生成熱:
       

       
DH=反應物的燃燒熱-生成物的燃燒熱
         
=(-90)+(-60)x2-X=-20Kcal  [  X=-190 Kcal

(2)
以生成熱求得燃燒熱:
  

反應熱=生成物的生成熱-反應物的生成熱
    
=(-90)+(-60)x2-(-20)=-190 Kcal  

 

12.  .若A → B DH=+50千焦,B → C DH=-25千焦,則A → C DH=?

【答案】:25KJ

【解析】:    (1)+(2)  [   DH=50+(-25)=25KJ

 

13.  .已知C(s)+O2(g) → CO2(g) DH=-400千焦,2H2(g)+O2(g) → 2H2O(l) DH=-500千焦,C2H5OH(l)的莫耳燃燒熱為-1400千焦,則C2H5OH(l)的莫耳生成熱=?

【答案】:-150KJ

【解析】:(1) 以生成熱求得燃燒熱:
    

     反應熱=生成物的生成熱-反應物的生成熱
          
=(-400)x2+(-250)x3-X=-1400 
        
[  -800-750+1400=X     [    X=-150KJ

(2)
以燃燒熱求得生成熱:
        

    
DH=反應物的燃燒熱-生成物的燃燒熱
     
=(-400)x2+(-250)x3-(-1400)=-800-750+1400=-150KJ

 

14.  已知C2H6(g)、CO2(g)、H2O(l)之莫耳生成熱依次為-80 kJ、-400 kJ、-300 kJ,求乙烷的莫耳燃燒熱為何?C2H6(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l)(係數未平衡)。

【答案】:-1620 KJ

【解析】:(1) 以生成熱求得燃燒熱:


反應熱=生成物的生成熱-反應物的生成熱
     
=(-400)x2+(-300)x3-(-80)=-1620 KJ
(2)
以燃燒熱求得生成熱:
        

    
DH=反應物的燃燒熱-生成物的燃燒熱
     
=(-400)x2+(-300)x3-X=-80     X=-1700+80=-1620KJ