Question

【題目】（1）運動會中的火炬一般采用丙烷(C3H8)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1455 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1645 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－1

C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1

C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1

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。

②C(s)在氧氣供應不充足時會生成CO，但還是無法通過實驗直接測得反應：

C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH，其原因是__________________________。

Answer 1

【答案】 － C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2215.0 kJ/mol 1∶3 3Q1－Q2＋Q3 會有部分二氧化碳生成（或C不能完全轉化為CO或其它合理答案）

【解析】（1）①反應物總能量高于生成物總能量，屬于放熱反應，因此圖中的括號內填入“－”。②1mol丙烷生成4mol水，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＝－553.75kJ/mol×4＝－2215.0 kJ/mol。③設混合氣體中，丙烷和二甲醚的物質的量分別是xmol、ymol，則x+y＝1、2215x+1455y＝1645，解得x＝0.25、y＝0.75，x：y＝1：3。

（2）①已知：H2O(g)＝H2O(l)　ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1

C2H5OH(g)＝C2H5OH(l)　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1

C2H5OH(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1

則根據蓋斯定律可知②－①×3－③即得到C2H5OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH3＝－(3Q1－Q2＋Q3) kJ·mol－1，46 g液態無水酒精是1mol，因此完全燃燒，并恢復到室溫，整個過程中放出的熱量為（3Q1－Q2＋Q3）kJ。

②由于會有部分二氧化碳生成，因此還是無法通過實驗直接測得反應的C(s)＋O2(g)＝CO(g)的ΔH。