Question

1．美麗中國，節(jié)約為榮．“開源節(jié)流”是應對能源危機的重要舉措．請回答下列問題：
（1）下列做法不利于能源“開源節(jié)流”的是b（填序號）．
a．大力發(fā)展農(nóng)村沼氣，將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源
b．大力開采煤、石油和天然氣，以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求
c．開發(fā)太陽能、水能、風能、地熱能等新能源，減少煤、石油等化石燃料的使用
d．減少資源消耗，增加資源的重復使用，注重資源的循環(huán)再生
（2）金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們在氧氣不足時燃燒生成一氧化碳，充分燃燒生成二氧化碳，反應放出的熱量如圖1所示：
①在通常狀況下，石墨（填“金剛石”或“石墨”）更穩(wěn)定，石墨的燃燒熱△H=-393.5kJ/mol．
②又已知：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1
2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=-2599.2kJ•mol^-1根據(jù)蓋斯定律及以上信息，寫出C（石墨）與H₂（g）反應生成1molC₂H₂（g）的熱化學方程式：2C（石墨，s）+H₂（g） C₂H₂（g），△H=+226.8kJ/mol．
（3）丙烷（C₃H₈）是一種優(yōu)良的氣體燃料．試回答下列問題：
①如圖2是一定量丙烷完全燃燒生成CO₂和1mol H₂O（l）過程中的能量變化圖（圖中括號內(nèi)“+”或“-”未標注），寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學方程式：C₃H₈（g）+5O₂（g）3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2215kJ/mol．
②二甲醚（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(zhì)的量之比為1：3．

Answer 1

分析 （1）a．沼氣是可再生能源；
b．煤、石油、天然氣屬于不可再生資源；
c．太陽能、水能、風能、地熱等取之不盡、用之不竭，可代替不可再生的化石燃料；
d．減少資源消耗，增加資源的重復使用，符合“開源節(jié)流”；
（2）①物質(zhì)能量越高，物質(zhì)越不穩(wěn)定；依據(jù)圖象判斷石墨的燃燒熱；
②依據(jù)蓋斯定律將熱化學方程式變性解答；
（3）①分析圖象得到生成1mol水的焓變△H=-553.75KJ/mol；依據(jù)熱化學方程式書寫方法寫出，注意物質(zhì)聚集狀態(tài)，對應量下的焓變；
②依據(jù)熱化學方程式結(jié)合混合氣體物質(zhì)的量和放熱列式計算得到二甲醚和丙烷物質(zhì)的量之比．

解答 解：（1）a．沼氣是可再生能源，故在農(nóng)村地區(qū)開發(fā)沼氣能源，符合開源節(jié)流的思想，故a不選；
b．煤、石油、天然氣屬于不可再生資源，大力開采煤、石油和天然氣，不符合節(jié)源開流的思想，故b選；
c．太陽能、水能、風能、地熱等取之不盡、用之不竭，代替不可再生的化石燃料符合開源節(jié)流的思想，故C不選；
d．減少資源消耗，增加資源的重復使用，符合開源節(jié)流思想，故d不選；
故選：b；
（2）①圖象分析金剛石能量高于石墨，能量越低越穩(wěn)定，所以說明石墨穩(wěn)定，圖象分析1mol石墨完全燃燒生成1mol二氧化碳放出的熱量為393.5kJ，則石墨的燃燒熱為△H=-393.5kJ?mol^-1；
故答案為：石墨；-393.5kJ?mol^-1；
②：①C （s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1；
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1；
③2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O （l）△H₂=-2599.2kJ•mol^-1；
2C （s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）的反應可以根據(jù)①×2+②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$得到，2C（石墨，s）+H₂（g）C₂H₂（g），△H=+226.8kJ/mol；
故答案為：2C（石墨，s）+H₂（g）C₂H₂（g），△H=+226.8kJ/mol；
（3）①圖象是一定量丙烷完全燃燒生成CO₂和1mol H₂O（l）過程中的能量變化圖，反應放熱△H=-553.75KJ/mol，1mol丙烷完全燃燒生成3mol二氧化碳和4mol水，則寫出的熱化學方程式為：
C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H₁=-2215.0 kJ/mol，
故答案為：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H₁=-2215.0 kJ/mol；
②1mol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(zhì)的量x，丙烷物質(zhì)的量為1-x，C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）；△H₁=-2215.0 kJ/mol，得到丙烷燃燒放熱（1-x）2215KJ；依據(jù)條件得到：1645KJ-1455xKJ=（1-x）2215KJ，計算得到x=0.75，則混合丙烷物質(zhì)的量為0.25mol，則混合氣體中丙烷和二甲醚物質(zhì)的量之比=0.25：0.75=1：3，
故答案為：1：3．

點評 本題為綜合題，考查了新能源的開發(fā)與利用，熱化學方程式書寫，反應熱相關計算，明確熱化學方程式書寫注意問題、蓋斯定律的使用是解題關鍵，題目難度中等．