Question

4．（1）運(yùn)動(dòng)會(huì)中的火炬一般采用丙烷（C₃H₈）為燃料．丙烷熱值較高，污染較小，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1mol H₂O（l）過(guò)程中的能量變化圖，請(qǐng)?jiān)趫D中的括號(hào)內(nèi)填入“+”或“-”．-
②寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H₁=-2215.0 kJ/mol．
（2）蓋斯定律認(rèn)為：不管化學(xué)過(guò)程是一步完成或分幾步完成，整個(gè)過(guò)程的總熱效應(yīng)相同．試運(yùn)用蓋斯定律回答下列問題：
①已知：H₂O（g）═H₂O（l）△H₁=-Q₁ kJ/mol（a）
C₂H₅OH（g）═C₂H₅OH（l）△H₂=-Q₂ kJ/mol（b）
C₂H₅OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（g）△H₃=-Q₃ kJ/mol（c）
若使46g液態(tài)無(wú)水酒精完全燃燒，并恢復(fù)到室溫，則整個(gè)過(guò)程中放出的熱量為（Q₃-3Q₁+Q₂） kJ．
②碳（s）在氧氣供應(yīng)不充足時(shí)，生成CO同時(shí)還部分生成CO₂，因此無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得反應(yīng)：C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）的△H．但可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、利用蓋斯定律計(jì)算出該反應(yīng)的△H，計(jì)算時(shí)需要測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有碳和一氧化碳的燃燒熱．

Answer 1

分析 （1）①分析圖象得到生成1mol水的焓變△H=-553.75KJ/mol；
②依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法寫出，注意物質(zhì)聚集狀態(tài)，對(duì)應(yīng)量下的焓變；
（2）①依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算所需熱化學(xué)方程式，46g液態(tài)無(wú)水酒精物質(zhì)的量=$\frac{46g}{46g/mol}$=1mol；
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、利用蓋斯定律計(jì)算C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）的△H，需要知道碳和一氧化碳的燃燒熱才能計(jì)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(guò)程中的能量變化圖，丙烷燃燒反應(yīng)放熱△H=-553.75KJ/mol，故答案為：-；
②丙烷完全燃燒生成CO₂和1mol H₂O（l）過(guò)程中的能量變化圖，反應(yīng)放熱△H=-553.75KJ/mol；則寫出的熱化學(xué)方程式為：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H₁=-2215.0 kJ/mol，故答案為：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H₁=-2215.0 kJ/mol；
（2）：①a、H₂O（g）═H₂O（l）△H₁=-Q₁ kJ/mol
b、C₂H₅OH（g）═C₂H₅OH（l）△H₂=-Q₂ kJ/mol
c、C₂H₅OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（g）△H₃=-Q₃ kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算c-3a+b得到，46g液態(tài)無(wú)水酒精物質(zhì)的量=$\frac{46g}{46g/mol}$=1mol，完全燃燒，生成氣態(tài)CO₂和液態(tài)H₂O的熱化學(xué)方程式為：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（l）△H₃=-（ Q₃-3Q₁+Q₂） kJ/mol，
故答案為：（Q₃-3Q₁+Q₂） kJ；
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、利用蓋斯定律計(jì)算C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）的△H，需要知道碳和一氧化碳的燃燒熱才能計(jì)算得到，
故答案為：碳和一氧化碳的燃燒熱．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫方法，蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用，掌握熱化學(xué)方程式的意義和蓋斯定律的應(yīng)用是解題關(guān)鍵，題目難度中等．