Question

丙烷燃燒可以通過以下兩種途徑：
途徑Ⅰ：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-a kJ?mol^-1
途徑Ⅱ：C₃H₈（g）=C₃H₆（g）+H₂（g）△H=+b kJ?mol^-1
2C₃H₆（g）+9O₂（g）=6CO₂（g）+6H₂O（l）△H=-c kJ?mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-d kJ?mol^-1 （a、b、c、d均為正值）
請(qǐng)回答下列問題：
（1）由于C₃H₈（g）-→C₃H₆（g）+H₂（g）的反應(yīng)中，反應(yīng)物具有的總能量

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物具有的總能量，那么在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物就需要

 

（填“放出”或“吸收”）能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，因此其反應(yīng)條件是

 

．
（2）按途徑Ⅱ反應(yīng)，1mol C₃H₈完全燃燒時(shí)放出的熱量為

 

 kJ（用含b、c、d的代數(shù)式表示），
等量的丙烷通過兩種途徑完全燃燒時(shí)，途徑Ⅰ放出的熱量

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）途徑Ⅱ放出的熱量．
（3）a與b、c、d的數(shù)學(xué)關(guān)系式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)熱和焓變,有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式分析C₃H₈（g）=C₃H₆（g）+H₂（g）△H=+b kJ?mol^-1，該反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物具有的總能量小于生成物的總能量；需要吸收能量，所以反應(yīng)條件為加熱；
（2）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律得到所需熱化學(xué)方程，得到焓變，根據(jù)蓋斯定律來判斷兩種途徑放熱之間的關(guān)系；
（3）根據(jù)蓋斯定律來判斷各步反應(yīng)之間的關(guān)系

解答： 解：（1）由于C₃H₈（g）═C₃H₆（g）+H₂（g） 的反應(yīng)中△H＞0，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物具有的總能量小于生成物的總能量，需要吸收能量，反應(yīng)條件是加熱，
故答案為：小于；吸收；加熱；
（2）途徑Ⅰ：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-a kJ?mol^-1
途徑Ⅱ：①C₃H₈（g）=C₃H₆（g）+H₂（g）△H=+b kJ?mol^-1
②2C₃H₆（g）+9O₂（g）=6CO₂（g）+6H₂O（l）△H=-c kJ?mol^-1
③2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-d kJ?mol^-1
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算①+②×

1

2

+③×

1

2

得到C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=（b-

1

2

c-

1

2

d）KJ/mol=-（

1

2

c+

1

2

d-b） kJ?mol^-1 ；
根據(jù)蓋斯定律，煤作為燃料不管是一步完成還是分兩步完成，反應(yīng)物和產(chǎn)物的焓值是一定的，所以兩途徑的焓變值一樣，放出的熱量一樣；
故答案為：

1

2

c+

1

2

d-b；等于；
（3）途徑I：①C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-a kJ?mol^-1
途徑II：②C₃H₈（g）═C₃H₆（g）+H₂（g）△H=+b kJ?mol^-1
③2C₃H₆（g）+9O₂（g）═6CO₂（g）+6H₂O（l）△H=-c kJ?mol^-1
④2H₂（g）+O₂ （g）═2H₂O（l）△H=-d kJ?mol^-1 反應(yīng)①=反應(yīng)②+反應(yīng)③×

1

2

+反應(yīng)④×

1

2

，所以-a=b+

1

2

（-c-d），所以b=-a+

1

2

（c+d），
故答案為：b=-a+

1

2

（c+d）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生蓋斯定律的應(yīng)用以及反應(yīng)吸放熱與反應(yīng)物、生成物能量之間的關(guān)系，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回答，難度中等．