Question

3．（1）已知下列两个热化学方程式：
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol
C₃H₈（g）+5O₂（g）═4H₂O（l）+3CO₂（g）△H=-2220.0kJ/mol
①已知：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：C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2044kJ/mol．
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6 262.5kJ，则混合气体中H₂和C₃H₈的体积比是1：1．
（2）已知：P₄（白磷，s）+5O₂（g）═P₄O₁₀（s）△H=-2983.2kJ/mol
P（红磷，s）+$\frac{5}{4}$O₂（g）═$\frac{1}{4}$P₄O₁₀（s）△H=-738.5kJ/mol
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式P₄（s，白磷）═4P（s，红磷）△H=-29.2kJ•mol^-1相同状况下，能量较低的是P（s，红磷）；白磷的稳定性比红磷低  （填“高”或“低”）．

Answer 1

分析 （1）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依据两个热化学方程式结合题干数据列式计算得到；
（2）利用盖斯定律可以解答，从待求反应出发，分析待求反应中的反应物和生成物在已知反应中的位置，通过相互加减可得；物质的能量越低越稳定．

解答 解：（1）①已知：C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（1）△H=-2220.0kJ/mol①
H₂O（1）=H₂O（g）△H=+44.0kJ/mol②
由盖斯定律可知，①+②×4得C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2044kJ/mol，
故答案为：C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2044kJ/mol；
②H₂和C₃H₈的混合气体共5mol，设氢气物质的量为x，丙烷物质的量为（5-x），完全燃烧生成液态水时放热6262.5kJ
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（1）△H=-285.8kJ/mol
1                            285.8kJ
x                            285.8xkJ
⑦C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（1）△H=-2220.0kJ•mol^-1
1                                       2220.0kJ
5-x                                     2220.0（5-x）kJ
285.8xkJ+2220.0×（5-x）kJ=6262.5kJ
解得：x=2.5mol；
混合气体中H₂和C₃H₈的体积比=2.5：2.5=1：1；
故答案为：1：1；
（2）已知：P₄（s，白磷）+5O₂（g）═P₄O₁₀（s）△H=-2983.2kJ•mol^-1　①，
P（红磷，s）+$\frac{5}{4}$O₂（g）═$\frac{1}{4}$P₄O₁₀（s）△H=-738.5kJ/mol②，
据盖斯定律，①-②×4可得：P₄（s，白磷）═4P（s，红磷）△H=-29.2 kJ•mol^-1
从上面的热化学方程式可见，相同状况下，白磷比红磷能量高；因为能量越低越稳定，所以红磷比白磷稳定，
故答案为：P₄（s，白磷）═4P（s，红磷）△H=-29.2 kJ•mol^-1； P（s，红磷）； 低．

点评 本题考查了热化学方程式的书写及计算，题目难度中等，明确盖斯定律的含义为解答关键，注意掌握热化学方程式的书写原则，能够根据盖斯定律计算、书写目标反应的热化学方程式．