Question

20．燃料和能源是化學(xué)知識與社會生活聯(lián)系極為密切的內(nèi)容．我們要關(guān)注礦物能源的合理利用，積極研究、開發(fā)新能源．
（1）新能源應(yīng)該具有原材料易得、燃燒時產(chǎn)生的熱量多且不會污染環(huán)境的特點(diǎn)．在煤炭、石油、煤氣、氫氣中，前途廣闊的能源是氫氣．
（2）近年來，我國煤礦事故大多是由于瓦斯暴炸所致．瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等氣體，當(dāng)?shù)V井中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到一一定范圍時遇明火即燃燒爆炸．為避免災(zāi)難的發(fā)生應(yīng)采取的切實(shí)可行的措施
有①③（填序號）
①加強(qiáng)安全管理，杜絕明火源   ②降低瓦斯氣體的著火點(diǎn)
③提高通風(fēng)能力   ④將礦井中的氧氣抽去
（3）為了提高煤的熱效應(yīng)，同時減少燃燒時的環(huán)境污染，常將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣，這是將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一．水煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，它是由煤炭和水蒸氣反應(yīng)制得的，已知C（石墨）、CO、H₂燃燒的熱化學(xué)方程式為：
C（s，石墨）+O₂（g）═CO₂（g）；△H₁=-393.5kJ•mol^-1
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）；△H₂=-241.8kJ•mol^-1
CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）；△H₃=-283.0kJ•mol^-1
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（1）；△H₄=-285.8kJ•mol^-1
請回答下列問題：
①根據(jù)上述提供的熱化學(xué)方程式計(jì)算，36g水由液態(tài)變成氣態(tài)的熱量變化是吸收88kJ．
②寫出C（s，石墨）與水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式C（s，石墨）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1．
③丙烷是液化石油氣的主要成分之一，丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為：
C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g）；△H=-2220.0kJ•mol^-1
相同物質(zhì)的量的丙烷和一氧化碳完全燃燒生成氣態(tài)產(chǎn)物時，產(chǎn)生的熱量之比為2220：283．

Answer 1

分析 （1）煤炭、石油屬于化石能源，燃燒容易污染環(huán)境，煤氣燃燒會生成導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體，氫氣燃燒生成水，熱值高、無污染；
（2）杜絕明火源、提高通風(fēng)能力可以防止瓦斯爆炸；可燃物的著火點(diǎn)一般情況下不能改變；將礦井中的氧氣抽盡是不現(xiàn)實(shí)的，也是不可以的；
（3）①由氫氣燃燒生成H₂O（g）與生成H₂O（l）的熱化學(xué)方程式可知：H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol，據(jù)此計(jì)算；
②根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學(xué)方程式乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)進(jìn)行加減構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式，反應(yīng)熱也乘以相應(yīng)的系數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算；
③根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算相同物質(zhì)的量的丙烷和一氧化碳完全燃燒生成氣態(tài)產(chǎn)物時產(chǎn)生的熱量之比．

解答 解：（1）煤炭、石油屬于化石能源，燃燒容易污染環(huán)境，煤氣燃燒會生成導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體，氫氣燃燒生成水，熱值高、無污染，是前途廣闊的能源，
故答案為：氫氣；
（2）①加強(qiáng)安全管理，杜絕明火源可以防止瓦斯爆炸，故①正確；
②瓦斯的著火點(diǎn)一般情況下不能改變，故②錯誤；
③提高通風(fēng)能力可以降低瓦斯的濃度，可以防止瓦斯爆炸，故③正確；
④將礦井中的氧氣抽盡是不現(xiàn)實(shí)的，也是不允許的，因?yàn)楣と嗽诰�下作業(yè)需要氧氣，故④錯誤，
故答案為：①③；
（3）①已知：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g），△H₂=-241.8kJ•mol^-1
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l），△H₄=-285.8kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律可得：H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol，
故36g水由液態(tài)變成氣態(tài)相應(yīng)吸收熱量$\frac{36g}{18g}$×44kJ=88kJ，
故答案為：吸收88kJ；
②已知：Ⅰ、C（s，石墨）+O₂（g）═CO₂（g），△H₁=-393.5kJ•mol^-1
Ⅱ、H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g），△H₂=-241.8kJ•mol^-1
Ⅲ、CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g），△H₃=-283.0kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，Ⅰ-Ⅲ-Ⅱ可得C（s，石墨）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1，
故答案為：C（s，石墨）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1；
③根據(jù)熱化學(xué)方程式可知，相同物質(zhì)的量的丙烷和一氧化碳完全燃燒生成氣態(tài)產(chǎn)物時產(chǎn)生的熱量之比為2220.0kJ•mol^-1：283.0kJ•mol^-1=2220：283
故答案為：2220：283．

點(diǎn)評 本題考查熱化學(xué)方程式的書寫及有關(guān)計(jì)算，難度中等，注意理解熱化學(xué)方程式的意義與蓋斯定律．