Question

（1）用液化氣的主要成分之一是丁烷，當10kg丁烷完全燃燒并生成二氧化碳和液態(tài)水時，放出熱量為5×10⁵kJ，試寫出丁烷燃燒的熱化學方程式

 

，已知1mol液態(tài)水氣化時需要吸收44kJ的熱量，則1mol丁烷完全燃燒生成二氧化碳和水蒸汽時的△H為

 

．
（2）化學反應的能量變化（△H）與反應物和生成物的鍵能有關．鍵能可以簡單的理解為斷開1 mol 化學鍵時所需吸收的能量．下表是部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)：

化學鍵	P-P	P-O	O=O	P=O
鍵能/kJ?mol-1	197	360	499	X

已知白磷的燃燒熱為2378.0kJ/mol，白磷完全燃燒的產(chǎn)物結構如圖所示，則上表中X=

 

．

Answer 1

考點：反應熱和焓變

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）依據(jù)質量換算物質的量，結合化學方程式對應的物質的量計算反應放出的熱量，依據(jù)熱化學方程式書寫方法，標注物質聚集狀態(tài)和反應焓變寫出；已知1mol液態(tài)水汽化時需要吸收44kJ熱量，依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算得到；
（2）白磷燃燒的方程式為P₄+5O₂=P₄O₁₀，根據(jù)化學鍵的斷裂和形成的數(shù)目進行計算．

解答： 解：（1）當10kg丁烷完全反應物質的量

10000g

58g?mol-1

=

10000

58

=mol，完全燃燒并生成二氧化碳和液態(tài)水時，放出熱量為5×10⁵kJ，2mol丁烷完全反應放熱=

2×5×10-5

10000 58

=5800KJ，依據(jù)反應物和產(chǎn)物狀態(tài)標注聚集狀態(tài)和對應量下的反應熱，書寫的熱化學方程式為：2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol；
已知1mol液態(tài)水汽化時需要吸收44kJ熱量，①H₂O（l）=H₂O（g）△H=44KJ/mol；②2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol；
依據(jù)蓋斯定律①×10+②得到2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（g）△H=-5360kJ/mol，所以1mol丁烷完全燃燒生成二氧化碳和水蒸汽時放熱2680KJ，
故答案為：2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol；-2680KJ/mol；
（2）白磷燃燒的方程式為P₄+5O₂=P₄O₁₀，1mol白磷完全燃燒需拆開6mol P-P、5mol O=O，形成12molP-O、4mol P=O，
所以12mol×360kJ/mol+4mol×xkJ/mol-（6mol×197 kJ/mol+5 mol×499 kJ/mol）=2378.0kJ，
x=433.75≈434．
故答案為：434．

點評：本題考查較為綜合，題目難度中等，本題注意熱化學方程式的書寫方法和計算應用，注意焓變計算和物質聚集狀態(tài)的標注，學習中要準確把握，另外注意反應熱的計算，特別是注意分析白磷的氧化磷的分子結構，正確判斷共價鍵的類型和數(shù)目．