Question

1．美丽中国，节约为荣．“开源节流”是应对能源危机的重要举措．请回答下列问题：
（1）下列做法不利于能源“开源节流”的是b（填序号）．
a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b．大力开采煤、石油和天然气，以满足人们日益增长的能源需求
c．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少煤、石油等化石燃料的使用
d．减少资源消耗，增加资源的重复使用，注重资源的循环再生
（2）金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，充分燃烧生成二氧化碳，反应放出的热量如图1所示：
①在通常状况下，石墨（填“金刚石”或“石墨”）更稳定，石墨的燃烧热△H=-393.5kJ/mol．
②又已知：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1
2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=-2599.2kJ•mol^-1根据盖斯定律及以上信息，写出C（石墨）与H₂（g）反应生成1molC₂H₂（g）的热化学方程式：2C（石墨，s）+H₂（g） C₂H₂（g），△H=+226.8kJ/mol．
（3）丙烷（C₃H₈）是一种优良的气体燃料．试回答下列问题：
①如图2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（图中括号内“+”或“-”未标注），写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：C₃H₈（g）+5O₂（g）3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2215kJ/mol．
②二甲醚（CH₃OCH₃）是一种新型燃料，应用前景广阔，1mol二甲醚完全燃烧生成CO₂和液态水放出1455kJ热量，若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO₂和液态水共放出1645kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为1：3．

Answer 1

分析 （1）a．沼气是可再生能源；
b．煤、石油、天然气属于不可再生资源；
c．太阳能、水能、风能、地热等取之不尽、用之不竭，可代替不可再生的化石燃料；
d．减少资源消耗，增加资源的重复使用，符合“开源节流”；
（2）①物质能量越高，物质越不稳定；依据图象判断石墨的燃烧热；
②依据盖斯定律将热化学方程式变性解答；
（3）①分析图象得到生成1mol水的焓变△H=-553.75KJ/mol；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依据热化学方程式结合混合气体物质的量和放热列式计算得到二甲醚和丙烷物质的量之比．

解答 解：（1）a．沼气是可再生能源，故在农村地区开发沼气能源，符合开源节流的思想，故a不选；
b．煤、石油、天然气属于不可再生资源，大力开采煤、石油和天然气，不符合节源开流的思想，故b选；
c．太阳能、水能、风能、地热等取之不尽、用之不竭，代替不可再生的化石燃料符合开源节流的思想，故C不选；
d．减少资源消耗，增加资源的重复使用，符合开源节流思想，故d不选；
故选：b；
（2）①图象分析金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以说明石墨稳定，图象分析1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为393.5kJ，则石墨的燃烧热为△H=-393.5kJ?mol^-1；
故答案为：石墨；-393.5kJ?mol^-1；
②：①C （s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1；
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1；
③2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O （l）△H₂=-2599.2kJ•mol^-1；
2C （s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）的反应可以根据①×2+②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$得到，2C（石墨，s）+H₂（g）C₂H₂（g），△H=+226.8kJ/mol；
故答案为：2C（石墨，s）+H₂（g）C₂H₂（g），△H=+226.8kJ/mol；
（3）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，反应放热△H=-553.75KJ/mol，1mol丙烷完全燃烧生成3mol二氧化碳和4mol水，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；
②1mol二甲醚完全燃烧生成CO₂和液态水放出1455kJ热量．若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO₂和液态水共放出1645kJ热量，设1mol混合气体中二甲醚物质的量x，丙烷物质的量为1-x，C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）；△H₁=-2215.0 kJ/mol，得到丙烷燃烧放热（1-x）2215KJ；依据条件得到：1645KJ-1455xKJ=（1-x）2215KJ，计算得到x=0.75，则混合丙烷物质的量为0.25mol，则混合气体中丙烷和二甲醚物质的量之比=0.25：0.75=1：3，
故答案为：1：3．

点评 本题为综合题，考查了新能源的开发与利用，热化学方程式书写，反应热相关计算，明确热化学方程式书写注意问题、盖斯定律的使用是解题关键，题目难度中等．