Question

4．已知：
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；
C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2220.0kJ/mol；
H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ/mol．
（1）写出丙烷燃烧生成CO₂和气态水的热化学方程式：
（2）实验测得H₂和C₃H₈的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kj，则混合气体中H₂和C₃H₈的体积比为多少？

Answer 1

分析 （1）根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减，反应热也处于相应的系数进行相应的加减，构造目标热化学方程式；
（2）计算H₂和C₃H₈的平均燃烧热，根据十字交叉法计算H₂和C₃H₈的体积比即可．

解答 解：（1）已知：①C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（1）；△H=-2220.0kJ/mol
②H₂O（1）=H₂O（g）；△H=+44.0kJ/mol
由盖斯定律可知，①+②×4得C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2044kJ/mol，
答：丙烷燃烧生成CO₂和气态水的热化学方程式C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2044kJ/mol；
（2）由热化学方程式可知，氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，丙烷的燃烧热为2220.0kJ/mol，H₂和C₃H₈的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5KJ，则混合气体中H₂和C₃H₈的平均燃烧热为$\frac{6262.5KJ}{5mol}$=1252.5kJ/mol，根据十字交叉法计算H₂和C₃H₈的体积比：
故H₂和C₃H₈的体积比为967.5kJ/mol：966.7kJ/mol=1：1．
答：混合气体中H₂和C₃H₈的体积比为1：1．

点评 本题考查反应热的计算、盖斯定律等，难度中等，（1）中利用十字交叉法计算，比常规方法简单，容易计算，注意对十字交叉法的理解．