Question

（1）家用液化气的主要成分之一是丁烷（C₄H₁₀），当1kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出热量为5×10⁴kJ，试写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式：   
（2）已知：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ?mol^-1
现有0.2mol的炭粉和氢气组成的悬浮气，且混合物在氧气中完全燃烧，共放出63.53kJ热量，则混合物中C与H₂的物质的量之比为   
（3）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义．有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定．现根据下列3个热化学反应方程式：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ?mol^-1
3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.4kJ?mol^-1
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ?mol^-1
写出CO（g）还原FeO（s）得到Fe（s）体和CO₂（g）的热化学反应方程式：    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）依据题干条件计算1mol丁烷完全燃烧放热写出热化学方程式；
（2）根据物质的量与反应放出的热量成正比，利用热化学反应方程式计算C、H₂燃烧放出的热量，以此来计算；
（3）依据盖斯定律结合热化学方程式计算得到．
解答：解：（1）当1kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出热量为5×10⁴kJ，1mol丁烷完全燃烧放热2900KJ；依据燃烧热概念写出热化学方程式：C₄H₁₀（g）+O₂（g）=4CO₂（g）+H₂O（l）△H=-2900KJ/mol，故答案为：C₄H₁₀（g）+O₂（g）=4CO₂（g）+H₂O（l）△H=-2900KJ/mol；
（2）设碳粉xmol，则氢气为（0.2-x）mol，则
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
1                            393.5kJ
x                            393.5xkJ
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
2                            483.6kJ
（0.2-x）mol                 241.8（0.2-x）kJ
所以393.5xkJ+241.8（0.2-x）kJ=63.53kJ，
解得x=0.1mol，
则炭粉与H₂的物质的量之比为0.1mol：0.1mol=1：1；
故答案为：1：1；
（3）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ?mol^-1
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.4kJ?mol^-1
③Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ?mol^-1
依据盖斯定律计算①×3-③×2+②得到：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0KJ/mol
故答案为：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0KJ/mol．
点评：本题考查了热化学方程式书写方法，盖斯定律的计算应用，题目较简单．