Question

2．已知下列熱化學方程式：
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ/mol
C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g ）△H=-2044.0kJ/mol
（1）氫氣的燃燒熱是285.8kJ/mol．
（2）已知：H₂O（l）=H₂O（g ）△H=+44.0kJ/mol寫出丙烷（C₃H₈）燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4 H₂O（l）△H=-2220.0 kJ/mol．
（3）實驗測得H₂和C₃H₈的混合氣體共3mol，完全燃燒生成液態(tài)水時放熱2791.6kJ，計算混合氣體中H₂和C₃H₈的體積比是2：1．
（4）C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g ）△H=-2044.0kJ/mol
當反應中轉移10mol電子時，燃燒的丙烷（C₃H₈）的質量是22 g，生成的CO₂在標準狀況下的體積是33.6 L．

Answer 1

分析 （1）燃燒熱是1mol氫氣放出的熱量；
（2）根據蓋斯定律，由已知熱化學方程式乘以適當的系數進行加減，反應熱也處于相應的系數進行相應的加減，構造目標熱化學方程式；
（3）由熱化學方程式可知，氫氣的燃燒熱為285.8kJ/mol，丙烷的燃燒熱為2044.0kJ/mol．H₂和C₃H₈的混合氣體共6mol，完全燃燒生成液態(tài)水時放熱2791.6kJ，設H₂的物質的量為xmol，則C₃H₈的物質的量為（3-x）mol，計算H₂和C₃H₈的體積比；
（4）由方程式C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g ）△H=-2044.0kJ/mol可知：消耗1mol的C₃H₈轉移20mol的電子，所以當反應中轉移10mol電子時，消耗C₃H₈的物質的量為0.5mol，燃燒的丙烷（C₃H₈）的質量是0.5×44=22g，生成的CO₂在標準狀況下的體積是0.5×3×22.4=33.6L，由此解答．

解答 解：（1）氫氣的燃燒熱是571.6×$\frac{1}{2}$=285.8kJ/mol，故答案為：285.8kJ/mol；
（2）已知：①C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g ）△H=-2044.0kJ/mol
②H₂O（1）=H₂O（g）；△H=+44.0kJ/mol
由蓋斯定律可知，①×$\frac{1}{2}$+②×4得C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4 H₂O（l）△H=-2220.0 kJ/mol，故答案為：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4 H₂O（l）△H=-2220.0 kJ/mol；
（3）由熱化學方程式可知，氫氣的燃燒熱為285.8kJ/mol，丙烷的燃燒熱為2044.0kJ/mol，H₂和C₃H₈的混合氣體共6mol，完全燃燒生成液態(tài)水時放熱2791.6kJ，設H₂的物質的量為xmol，則C₃H₈的物質的量為（3-x）mol，所以285.8x+2044.0（3-x）=2791.6kJ，解之得x=2mol，所以H₂和C₃H₈的體積比2：1，故答案為：2：1；
（4）由方程式C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g ）△H=-2044.0kJ/mol可知：消耗1mol的C₃H₈轉移20mol的電子，所以當反應中轉移10mol電子時，消耗C₃H₈的物質的量為0.5mol，燃燒的丙烷（C₃H₈）的質量是0.5×44=22g，生成的CO₂在標準狀況下的體積是0.5×3×22.4=33.6L，故答案為：22 g，33.6L．

點評 考查反應熱的計算、蓋斯定律等，難度中等，注意列方程求各物質的量時根據熱量守恒分析解答．