Question

（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1是一定量丙烷完全燃燒生成CO₂和1mol H₂O（l）過程中的能量變化圖（圖中括號內“+”或“-”未標注），寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學方程式：

 

，H₂O的電子式為

 

．
②二甲醚（CH₃OCH₃）是一種新型燃料，應用前景廣闊．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相同．試運用蓋斯定律回答下列問題：
①反應A+B→C（△H＜0）分兩步進行：①A+B→X（△H＞0），②X→C（△H＜0）．下列示意圖2
中，能正確表示總反應過程中能量變化的是

 

（填字母）

②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．
③碳（s）在氧氣供應不充分時，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：
C（s）+1/2O₂（g）=CO（g）的△H．但可設計實驗、利用蓋斯定律計算出該反應的△H，計算時需要測得的實驗數(shù)據(jù)有

 

．

Answer 1

考點：熱化學方程式,有關反應熱的計算,反應熱和焓變,用蓋斯定律進行有關反應熱的計算

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）①分析圖象得到生成1mol水的焓變△H=-553.75KJ/mol；依據(jù)熱化學方程式書寫方法寫出，注意物質聚集狀態(tài)，對應量下的焓變；
②依據(jù)熱化學方程式結合混合氣體物質的量和放熱列式計算得到二甲醚和丙烷物質的量之比；
（2）①根據(jù)物質具有的能量進行計算：△H=E（生成物的總能量）-E（反應物的總能量），當反應物的總能量大于生成物的總能量時，反應放熱，當反應物的總能量小于生成物的總能量時，反應吸熱，以此解答該題；
②依據(jù)熱化學方程式，結合蓋斯定律計算得到熱化學方程式；
（3）設計實驗、利用蓋斯定律計算C（s）+1/2O₂（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；

解答： 解：（1）①圖象是一定量丙烷完全燃燒生成CO₂和1mol H₂O（l）過程中的能量變化圖，反應放熱△H=-553.75KJ/mol，則寫出的熱化學方程式為：
C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）；△H₁=-2215.0 kJ/mol，水是共價化合物，電子式為：
故答案為：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）；△H₁=-2215.0 kJ/mol；
②1mol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1mol混合氣體中二甲醚物質的量x，丙烷物質的量為1-x，C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）；△H₁=-2215.0 kJ/mol，得到丙烷燃燒放熱（1-x）2215KJ；依據(jù)條件得到：1645KJ-1455xKJ=（1-x）2215KJ，計算得到x=0.75，則混合丙烷物質的量為0.25mol，則混合氣體中丙烷和二甲醚物質的量之比=0.25：0.75=1：3，故答案為：1：3；
（2）①由反應 A+B→C（△H＜0）分兩步進行 ①A+B→X （△H＞0）②X→C（△H＜0）可以看出，A+B→C（△H＜0）是放熱反應，A和B的能量之和大于C，由①A+B→X （△H＞0）可知這步反應是吸熱反應，X→C（△H＜0）是放熱反應，故X的能量大于A+B；A+B的能量大于C；X 的能量大于C，圖象d符合，
故答案為：d：
②依據(jù)蓋斯定律計算；
①C₂H₅OH（g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（g）；△H₁=-Q₃ kJ/mol，
②C₂H₅OH（g）=C₂H₅OH（l）；△H₂=-Q₂ kJ/mol，
③H₂O（g）=H₂O（l）；△H₃=-Q₁ kJ/mol．
依據(jù)蓋斯定律：①-②+3×③得到：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）；△H₁=-（Q₃-Q₂+3Q₁）kJ/mol，
若使23g液態(tài)無水酒精物質的量為0.5mol，完全燃燒，并恢復到室溫，則整個過程中放出的熱量為（0.5Q₃-0.5Q₂+1.5Q₁ ）KJ；
故答案為：0.5Q₃-0.5Q₂+1.5Q₁；
（3）設計實驗、利用蓋斯定律計算C（s）+1/2O₂（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、一氧化碳的燃燒熱；

點評：本題考查了燃燒熱概念，熱化學方程式的計算，蓋斯定律的計算應用，物質的能量分析應用和化學反應的能量變化，熱化學方程式的計算和蓋斯定律的計算應用是解題關鍵，題目難度中等．