Question

 (1)2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)火炬采用丙烷為燃料。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(wèn)題：

①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO₂和1 mol 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(xiě)出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：___________________________________。

③二甲醚(CH₃OCH₃)是一種新型燃料，應(yīng)用前景廣闊。1 mol二甲醚完全燃燒生成CO₂和液態(tài)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(tài)水共放出1 645 kJ熱量，則混合氣體中，丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。

(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(wèn)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(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_(kāi)_______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)＋O₂(g)===CO(g)的ΔH。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ΔH，計(jì)算時(shí)需要測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有________。

Answer 1

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

②燃燒熱是將1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量，所以表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)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(tài)無(wú)水酒精完全燃燒，并恢復(fù)到室溫，整個(gè)過(guò)程中放出的熱量為(3Q₁－Q₂＋Q₃) kJ。

②利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)C(s)＋O₂(g)===CO(g)的ΔH，需要測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有碳和CO的燃燒熱。

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

(2)①3Q₁－Q₂＋Q₃�、谔己虲O的燃燒熱