题目

已知298K时CH3 COOH(1)、H 2O(1)、CO2 (g)的标准摩尔生成焓分别为-|||--484.5kJcdot (mol)^-1 、 -285.83kJcdot (mol)^-1 、 -393.51kJcdot (mol)^-1 ,则CH3COOH(1)的标 ()-|||-准摩尔燃烧焓为 __ o

题目解答

答案

解析

考查要点：本题主要考查标准摩尔燃烧焓的计算，需要利用标准摩尔生成焓的数据，通过热化学方程式的书写与计算得出结果。

解题核心思路：

  1. 明确燃烧反应的产物：乙酸（CH₃COOH）完全燃烧生成CO₂和H₂O。
  2. 配平热化学方程式：根据乙酸的分子式（C₂H₄O₂），确定反应物（乙酸和O₂）与产物（CO₂和H₂O）的物质的量关系。
  3. 应用生成焓公式：燃烧焓ΔcH°等于产物生成焓总和减去反应物生成焓总和（氧气的生成焓为0）。

破题关键点：

  • 正确配平热化学方程式，确保原子守恒。
  • 注意氧气的生成焓为0，简化计算。

步骤1：书写燃烧反应的热化学方程式
乙酸的分子式为C₂H₄O₂，燃烧反应为：
$\text{CH}_3\text{COOH}(l) + 2\text{O}_2(g) \rightarrow 2\text{CO}_2(g) + 2\text{H}_2\text{O}(l)$

步骤2：计算燃烧焓
根据公式：
$\Delta_c H^\circ = \sum \Delta_f H^\circ (\text{产物}) - \sum \Delta_f H^\circ (\text{反应物})$
其中：

  • 产物：2 mol CO₂（ΔfH° = $-393.51 \, \text{kJ/mol}$）和 2 mol H₂O（ΔfH° = $-285.83 \, \text{kJ/mol}$）
  • 反应物：1 mol CH₃COOH（ΔfH° = $-484.5 \, \text{kJ/mol}$）和 2 mol O₂（ΔfH° = $0 \, \text{kJ/mol}$）

代入数据：
$\begin{align*}\Delta_c H^\circ &= \left[ 2 \times (-393.51) + 2 \times (-285.83) \right] - \left[ (-484.5) + 2 \times 0 \right] \\&= \left[ -787.02 - 571.66 \right] - (-484.5) \\&= -1358.68 + 484.5 \\&= -874.18 \, \text{kJ/mol}\end{align*}$