Question

【題目】(1)北京奧運會祥云火炬將中國傳統(tǒng)文化、奧運精神以及現(xiàn)代高科技融為一體。火炬內(nèi)熊熊大火來源于丙烷的燃燒，丙烷是一種優(yōu)良的燃料。試回答下列問題：

①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1molH2O(l)過程中的能量變化圖，請在圖中的括號內(nèi)填入“+”或“” ___。

②寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學方程式：___。

③二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料，應(yīng)用前景廣闊。1mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1455kJ熱量。若1mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1645kJ熱量，則混合氣體中，丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為___。

(2)蓋斯定律認為：不管化學過程是一步完成或分數(shù)步完成，整個過程的總熱效應(yīng)相同。試運用蓋斯定律回答下列問題：

①已知：H2O(g)═H2O(l) △H1=Q1kJ/mol

C2H5OH(g)═C2H5OH(l) △H2=Q2kJ/mol

C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g) △H3=Q3kJ/mol

若使23g液態(tài)無水酒精完全燃燒，并恢復到室溫，則整個過程中放出的熱量為___kJ。

②碳(s)在氧氣供應(yīng)不充分時，生成CO同時還部分生成CO2，因此無法通過實驗直接測得反應(yīng)：C(s)+O2(g)═CO(g)的△H.但可設(shè)計實驗、利用蓋斯定律計算出該反應(yīng)的△H，計算時需要測得的實驗數(shù)據(jù)有___。

Answer 1

【答案】 C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=2215kJ/mol 1:3 1.5Q10.5Q2+0.5Q3 碳、一氧化碳的標準燃燒熱

【解析】

(1)①由圖可知，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量；

②由圖象可知，丙烷完全燃燒生成1mol水的焓變△H=553.75kJ/mol；

③依據(jù)熱化學方程式結(jié)合混合氣體物質(zhì)的量和放熱列式計算得到二甲醚和丙烷物質(zhì)的量之比；

(2)①依據(jù)蓋斯定律計算可得；

②設(shè)計實驗、利用蓋斯定律計算C(s)+ O2(g)═CO(g)的△H，需要知道碳和一氧化碳的燃燒熱才能計算得到。

(1)①由圖可知，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，該反應(yīng)為反應(yīng)放熱，△H為““，故答案為：；

②由圖象可知，丙烷完全燃燒生成1mol水的焓變△H=553.75kJ/mol，則反應(yīng)的熱化學方程式為：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=2215kJ/mol，故答案為：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=2215kJ/mol；

③1mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1455kJ熱量，若1mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1645kJ熱量，設(shè)1mol混合氣體中二甲醚物質(zhì)的量x，丙烷物質(zhì)的量為1x，由熱化學方程式可知丙烷燃燒放熱2215 (1x) kJ，由題意可得關(guān)系式16451455x=2215 (1x)，解得x=0.75，則混合丙烷物質(zhì)的量為0.25mol，混合氣體中丙烷和二甲醚物質(zhì)的量之比=0.25:0.75=1:3，故答案為：1:3；

(2)①將已知熱化學方程式依次編號為①、②、③，由蓋斯定律可知，③②+①×3得熱化學方程式C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ，則△H1=(3Q1Q2+Q3)kJ/mol，若使23g液態(tài)無水酒精物質(zhì)的量為0.5mol，完全燃燒，并恢復到室溫，則整個過程中放出的熱量為(1.5Q10.5Q2+0.5Q3)kJ，故答案為：1.5Q10.5Q2+0.5Q3；

②設(shè)計實驗、利用蓋斯定律計算C(s)+ O2(g)═CO(g)的△H，需要知道碳和一氧化碳的燃燒熱才能計算得到，故答案為：碳、一氧化碳的標準燃燒熱。