Question

（1）家用液化氣的主要成分之一是丁烷（C₄H₁₀），當1kg丁烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時，放出熱量為5×10⁴kJ，試寫出表示丁烷燃燒熱的熱化學方程式：   
（2）已知：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ?mol^-1
現有0.2mol的炭粉和氫氣組成的懸浮氣，且混合物在氧氣中完全燃燒，共放出63.53kJ熱量，則混合物中C與H₂的物質的量之比為   
（3）蓋斯定律在生產和科學研究中有很重要的意義．有些反應的反應熱雖然無法直接測得，但可通過間接的方法測定．現根據下列3個熱化學反應方程，
Cu（s）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+H₂（g）△H=+64.39kJ?mol^-1
2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.46kJ?mol^-1
H₂（g）+O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.84kJ?mol^-1
完成下列問題：在 H₂SO₄溶液中Cu與H₂O₂反應生成Cu²⁺和H₂O的熱化學方程式為    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）依據燃燒熱的概念和熱化學方程式的書寫方法寫出，注意物質的聚集狀態(tài)，焓變的計算；
（2）根據物質的量與反應放出的熱量成正比，利用熱化學反應方程式計算C、H₂燃燒放出的熱量，以此來計算；
（3）依據蓋斯定律來解答．
解答：解：（1）1kg丁烷物質的量為mol，完全燃燒并生成二氧化碳和液態(tài)水時，放出熱量為5×10⁴kJ，所以1mol丁烷完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量為5×10⁴kJ×=2900kJ，燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量，表示丁烷燃燒熱的熱化學方程式：C₄H₁₀（g）+O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O；△H=-2900kJ/mol；
故答案為：C₄H₁₀（g）+O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O；△H=-2900kJ/mol；
（2）設碳粉xmol，則氫氣為（0.2-x）mol，由熱化學方程式可知C燃燒放出的熱量為393.5xkJ，
H₂燃燒放出的熱量為241.8（0.2-x）kJ，所以有：
393.5xkJ+241.8（0.2-x）kJ=63.53kJ，
解得x=0.1mol，
則炭粉與H₂的物質的量之比為0.1mol：0.1mol=1：1；
故答案為：1：1；
（3）①Cu（s）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+H₂（g）△H=+64.39kJ/mol
②2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.46kJ/mol
③H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.84kJ/mol
依據蓋斯定律①+②+③得到：Cu（s）+H₂O₂（l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）△H=-319.68KJ/mol，
故答案為：Cu（s）+H₂O₂（l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）△H=-319.68KJ/mol．
點評：本題考查了熱化學方程式書寫方法，蓋斯定律的計算應用，題目較簡單．