Question

（1）北京奧運(yùn)會(huì)祥云火炬將中國(guó)傳統(tǒng)文化、奧運(yùn)精神以及現(xiàn)代高科技融為一體．火炬內(nèi)熊熊大火來源于丙烷的燃燒，丙烷是一種優(yōu)良的燃料．試回答下列問題：
①如圖1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(hào)內(nèi)“+”或“-”未標(biāo)注），寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：

 

，H₂O的電子式為

 

．
②二甲醚（CH₃OCH₃）是一種新型燃料，應(yīng)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

 

．
（2）蓋斯定律認(rèn)為：不管化學(xué)過程是一步完成或分?jǐn)?shù)步完成，整個(gè)過程的總熱效應(yīng)相同．試運(yùn)用蓋斯定律回答下列問題：
①反應(yīng)A+B→C（△H＜0）分兩步進(jìn)行：①A+B→X（△H＞0），②X→C（△H＜0）．下列示意圖2
中，能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是

 

（填字母）

②已知：H₂O（g）=H₂O （l）△H₁=-Q₁kJ/mol
C₂H₅OH（g）=C₂H₅OH （l）△H₂=-Q₂kJ/mol
C₂H₅OH （g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（g）△H₃=-Q₃kJ/mol
若使23g液態(tài)無水酒精完全燃燒，并恢復(fù)到室溫，則整個(gè)過程中放出的熱量為

 

kJ．
③碳（s）在氧氣供應(yīng)不充分時(shí)，生成CO同時(shí)還部分生成CO₂，因此無法通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得反應(yīng)：
C（s）+1/2O₂（g）=CO（g）的△H．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△H，計(jì)算時(shí)需要測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式,有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,反應(yīng)熱和焓變,用蓋斯定律進(jìn)行有關(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）①分析圖象得到生成1mol水的焓變△H=-553.75KJ/mol；依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法寫出，注意物質(zhì)聚集狀態(tài)，對(duì)應(yīng)量下的焓變；
②依據(jù)熱化學(xué)方程式結(jié)合混合氣體物質(zhì)的量和放熱列式計(jì)算得到二甲醚和丙烷物質(zhì)的量之比；
（2）①根據(jù)物質(zhì)具有的能量進(jìn)行計(jì)算：△H=E（生成物的總能量）-E（反應(yīng)物的總能量），當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時(shí)，反應(yīng)放熱，當(dāng)反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量時(shí)，反應(yīng)吸熱，以此解答該題；
②依據(jù)熱化學(xué)方程式，結(jié)合蓋斯定律計(jì)算得到熱化學(xué)方程式；
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、利用蓋斯定律計(jì)算C（s）+1/2O₂（g）=CO（g）的△H，需要知道碳和一氧化碳的燃燒熱才能計(jì)算得到；

解答： 解：（1）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(yīng)放熱△H=-553.75KJ/mol，則寫出的熱化學(xué)方程式為：
C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）；△H₁=-2215.0 kJ/mol，水是共價(jià)化合物，電子式為：
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(shè)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(jì)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；
（2）①由反應(yīng) A+B→C（△H＜0）分兩步進(jìn)行 ①A+B→X （△H＞0）②X→C（△H＜0）可以看出，A+B→C（△H＜0）是放熱反應(yīng)，A和B的能量之和大于C，由①A+B→X （△H＞0）可知這步反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，X→C（△H＜0）是放熱反應(yīng)，故X的能量大于A+B；A+B的能量大于C；X 的能量大于C，圖象d符合，
故答案為：d：
②依據(jù)蓋斯定律計(jì)算；
①C₂H₅OH（g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（g）；△H₁=-Q₃ kJ/mol，
②C₂H₅OH（g）=C₂H₅OH（l）；△H₂=-Q₂ kJ/mol，
③H₂O（g）=H₂O（l）；△H₃=-Q₁ kJ/mol．
依據(jù)蓋斯定律：①-②+3×③得到：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）；△H₁=-（Q₃-Q₂+3Q₁）kJ/mol，
若使23g液態(tài)無水酒精物質(zhì)的量為0.5mol，完全燃燒，并恢復(fù)到室溫，則整個(gè)過程中放出的熱量為（0.5Q₃-0.5Q₂+1.5Q₁ ）KJ；
故答案為：0.5Q₃-0.5Q₂+1.5Q₁；
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、利用蓋斯定律計(jì)算C（s）+1/2O₂（g）=CO（g）的△H，需要知道碳和一氧化碳的燃燒熱才能計(jì)算得到；
故答案為：碳、一氧化碳的燃燒熱；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了燃燒熱概念，熱化學(xué)方程式的計(jì)算，蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用，物質(zhì)的能量分析應(yīng)用和化學(xué)反應(yīng)的能量變化，熱化學(xué)方程式的計(jì)算和蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用是解題關(guān)鍵，題目難度中等．