Question

4．（1）运动会中的火炬一般采用丙烷（C₃H₈）为燃料．丙烷热值较高，污染较小，是一种优良的燃料．试回答下列问题：
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO₂和1mol H₂O（l）过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“+”或“-”．-
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H₁=-2215.0 kJ/mol．
（2）盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同．试运用盖斯定律回答下列问题：
①已知：H₂O（g）═H₂O（l）△H₁=-Q₁ kJ/mol（a）
C₂H₅OH（g）═C₂H₅OH（l）△H₂=-Q₂ kJ/mol（b）
C₂H₅OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（g）△H₃=-Q₃ kJ/mol（c）
若使46g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为（Q₃-3Q₁+Q₂） kJ．
②碳（s）在氧气供应不充足时，生成CO同时还部分生成CO₂，因此无法通过实验直接测得反应：C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）的△H．但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的△H，计算时需要测得的实验数据有碳和一氧化碳的燃烧热．

Answer 1

分析 （1）①分析图象得到生成1mol水的焓变△H=-553.75KJ/mol；
②依据热化学方程式书写方法写出，注意物质聚集状态，对应量下的焓变；
（2）①依据热化学方程式和盖斯定律计算所需热化学方程式，46g液态无水酒精物质的量=$\frac{46g}{46g/mol}$=1mol；
②设计实验、利用盖斯定律计算C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）的△H，需要知道碳和一氧化碳的燃烧热才能计算得到．

解答 解：（1）①图象是一定量丙烷完全燃烧生成CO₂和1mol H₂O（l）过程中的能量变化图，丙烷燃烧反应放热△H=-553.75KJ/mol，故答案为：-；
②丙烷完全燃烧生成CO₂和1mol H₂O（l）过程中的能量变化图，反应放热△H=-553.75KJ/mol；则写出的热化学方程式为：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H₁=-2215.0 kJ/mol，故答案为：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H₁=-2215.0 kJ/mol；
（2）：①a、H₂O（g）═H₂O（l）△H₁=-Q₁ kJ/mol
b、C₂H₅OH（g）═C₂H₅OH（l）△H₂=-Q₂ kJ/mol
c、C₂H₅OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（g）△H₃=-Q₃ kJ/mol
依据盖斯定律计算c-3a+b得到，46g液态无水酒精物质的量=$\frac{46g}{46g/mol}$=1mol，完全燃烧，生成气态CO₂和液态H₂O的热化学方程式为：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（l）△H₃=-（ Q₃-3Q₁+Q₂） kJ/mol，
故答案为：（Q₃-3Q₁+Q₂） kJ；
②设计实验、利用盖斯定律计算C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）的△H，需要知道碳和一氧化碳的燃烧热才能计算得到，
故答案为：碳和一氧化碳的燃烧热．

点评 本题考查了热化学方程式的书写方法，盖斯定律的计算应用，掌握热化学方程式的意义和盖斯定律的应用是解题关键，题目难度中等．