Question

已知下列几种烷烃的燃烧热如下：

烷烃	甲烷	乙烷	丙烷	丁烷	戊烷
燃烧热/（kJ?mol-1）	890.3	1559.8	2219.9	2877.0	3536.2

今有10L（在标准状况下）某种天然气，假设仅含甲烷和乙烷两种气体，燃烧时共放出热量480kJ．
（1）试写出乙烷气体燃烧的热化学方程式：______；
（2）计算该天然气中甲烷的体积分数______；
（3）由上表可总结出的近似规律是______．

Answer 1

解：（1）由表中燃烧热数值可知，1mol乙烷燃烧生成二氧化碳与液态水，放出的热量为1559.8kJ，乙烷燃烧的热化学方程式为：C₂H₆（g）+O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1559.8kJ/mol．
故答案为：C₂H₆（g）+O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1559.8kJ/mol．
（2）10L（在标准状况下）某种天然气，假设仅含甲烷和乙烷两种气体，燃烧时共放出热量480kJ，平均燃烧热为=1075.2kJ/mol，根据十字交叉法计算甲烷与乙烷的体积比：
所以甲烷与乙烷的体积比为4846：1849，甲烷的体积分数为×100%=72.38%
故答案为：72.38%．
（3）根据表中数据可知，碳原子数目相邻的烷烃的燃烧热之差，基本为定值，即烷烃分子中每增加一个CH₂燃烧热平均增加基本为定值．
乙烷与甲烷燃烧热相差：1559.8kJ/mol-890.3kJ/mol=669.5kJ/mol，
丙烷与乙烷燃烧热相差：2219.9kJ/mol-1559.8kJ/mol=660.1kJ/mol，
丁烷与丙烷燃烧热相差：2877.0kJ/mol-2219.9kJ/mol=657.1kJ/mol，
戊烷与丁烷燃烧热相差：3536.2kJ/mol-2877.0kJ/mol=659.2kJ/mol．
=661kJ/mol，
烷烃分子中每增加一个CH₂燃烧热平均增加661kJ/mol左右．
故答案为：烷烃分子中每增加一个CH₂燃烧热平均增加661kJ/mol左右．
分析：（1）由表中燃烧热数值可知，1mol乙烷燃烧生成二氧化碳与液态水，放出的热量为1559.8kJ，据此根据热化学方程式的书写原则书写．
（2）计算甲烷和乙烷混合气体的平均燃烧热，利用十字交叉法计算．
（3）根据表中数据可知，碳原子数目相邻的烷烃的燃烧热之差，基本为定值，即烷烃分子中每增加一个CH₂燃烧热平均增加为定值，计算增加数值．
点评：考查热化学方程式的书写、反应热计算、燃烧热等，难度中等，（3）中为近似规律，旨在考查学生对数据的分析、归纳能力．