Question

（1）2012年倫敦奧運會火炬采用丙烷為燃料。丙烷熱值較高，污染較小，是一種優良的燃料。試回答下列問題：

①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(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。1 mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態水放出1 455 kJ熱量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態水共放出1 645 kJ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幾步完成，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)　ΔH1＝－Q1 kJ/mol C2H5OH(g)=C2H5OH(l)　ΔH＝－Q2 kJ/mol

C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝－Q3 kJ/mol

若使46 g液態無水酒精完全燃燒，并恢復到室溫，則整個過程中放出的熱量為________kJ。

②碳(s)在氧氣供應不充足時，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ΔH。但可設計實驗、利用蓋斯定律計算出該反應的ΔH，計算時需要測得的實驗數據有________。

 

Answer 1

【答案】

（1）①－　②C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 215.0 kJ/mol　③1∶3

（2）①3Q1－Q2＋Q3　②碳和CO的燃燒熱

【解析】（1）①丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)的過程放熱，ΔH為“－”。

②燃燒熱是將1 mol物質完全燃燒生成穩定氧化物時放出的熱量，所以表示丙烷燃燒熱的熱化學方程式為C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 215.0 kJ/mol。

③n(二甲醚)×1 455 kJ/mol＋[1 mol－n(二甲醚)]×2 215.0 kJ/mol＝1 645 kJ，解得n(二甲醚)＝0.75 mol，n(丙烷)＝0.25 mol。

（2）①由①×③＋③－②可得C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH4＝－(3Q1－Q2＋Q3) kJ/mol，所以使46 g液態無水酒精完全燃燒，并恢復到室溫，整個過程中放出的熱量為(3Q1－Q2＋Q3) kJ。

②利用蓋斯定律計算反應C(s)＋O2(g)=CO(g)的ΔH，需要測得的實驗數據有碳和CO的燃燒熱。