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�；鹁鎯刃苄艽蠡饋碓从诒�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)+O2(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

【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依據(jù)蓋斯定律計算可得；

②設計實驗、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，反應物的總能量大于生成物的總能量，該反應為反應放熱，△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1mol混合氣體中二甲醚物質的量x，丙烷物質的量為1x，由熱化學方程式可知丙烷燃燒放熱2215 (1x) kJ，由題意可得關系式16451455x=2215 (1x)，解得x=0.75，則混合丙烷物質的量為0.25mol，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。