2008年北京奥运会所用火炬燃料为丙烷(C3H8),悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷(C4H10)和35%丙烷(C3H8),已知常温下1mol丙烷燃烧放出22
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2008年北京奥运会所用火炬燃料为丙烷(C3H8),悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷(C4H10)和35%丙烷(C3H8),已知常温下1mol丙烷燃烧放出2220kJ热量,1mol正丁烷燃烧放出2878kJ热量,1mol异丁烷燃烧放出2869.6kJ热量.试回答下列问题: (1)表示正丁烷燃烧的热化学反应方程式______; (2)下列有关说法正确的是______; A.奥运火炬燃烧时的能量转化主要是由化学能转变为热能 B.相同条件下,正丁烷的热值比丙烷大 C.正丁烷比异丁烷不稳定 D.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多 (3)已知1mol H2燃烧生成液态水放出热量是285.8kJ,现有5mol 氢气和丙烷的混合气体,完全燃烧时放热3847kJ,则氢气和丙烷的体积比为______. |
答案
(1)1mol正丁烷燃烧放出2878kJ热量,常温下反应生成的水为液体,依据热化学方程式书写方法写出热化学方程式:C4H10(正丁烷,g)+13/2O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2878 kJ•mol-1, 故答案为:C4H10(正丁烷,g)+13/2O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2878 kJ•mol-1; (2)A、燃料燃烧放热,化学能转化为热能,故A正确; B、依据热值含义分析计算比较;1千克(每立方米)某种固体(气体)燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值;正丁烷热值=49.6,丙烷热值=50.45,相同条件下,正丁烷的热值比丙烷小,故B错误; C、依据燃烧热化学方程式的焓变分析,1mol正丁烷燃烧放热小于异丁烷燃烧放热,说明异丁烷能量高于正丁烷,能量越高越不稳定;正丁烷比异丁烷不稳定,故C正确; D、异丁烷分子中的碳氢键和正丁烷的相同,故D错误; 故答案为:AC; (3)1mol丙烷燃烧放出2220kJ热量,1mol H2燃烧生成液态水放出热量是285.8kJ,设5mol 氢气和丙烷的混合气体中丙烷物质的量为x,氢气为5-x, 2220x+(5-x)285.8=3847 x=1.25mol,氢气物质的量3.75mol,氢气和丙烷的体积比等于氢气和丙烷的物质的量之比=3.75:1.25=3:1, 故答案为:3:1. |
举一反三
甲醇合成反应为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)工业上用天然气为原料,分为两阶段制备甲醇: (1)制备合成气:CH4+H2O(g)⇌CO+3H2.为解决合成气中H2过量而CO不足的问题,原料气中需添加CO2:CO2+H2=CO+H2O.为了使合成气配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为______. (2)合成甲醇:①反应过程中物质能量变化如右图所示.写出合成甲醇的热化学方程式______. 实验室在1L密闭容器中进行模拟合成实验.将1molCO和2molH2通入容器中,分别恒温在300℃和500℃反应,每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下:(表中数据单位:mol•L-1)
| 10min | 20min | 30min | 40min | 50min | 60min | 300℃ | 0.40 | 0.60 | 0.75 | 0.84 | 0.90 | 0.90 | 500℃ | 0.60 | 0.75 | 0.78 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | (1)家用液化气的主要成分之一是丁烷(C4H10),当1kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时,放出热量为5×104kJ,试写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式:______ (2)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ•mol-1 现有0.2mol的炭粉和氢气组成的悬浮气,且混合物在氧气中完全燃烧,共放出63.53kJ热量,则混合物中C与H2的物质的量之比为______ (3)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义.有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定.现根据下列3个热化学反应方程式: Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ•mol-1 3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.4kJ•mol-1 Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ•mol-1 写出CO(g)还原FeO(s)得到Fe(s)体和CO2(g)的热化学反应方程式:______. | (1)根据你掌握的知识判断,下列说法正确的是______. A.用新制备的Cu(OH)2悬浊液与病人尿液共热,可检验人尿液中是否含有葡萄糖 B.用量筒量取5.0ml.液体时俯视读数,会使液体体积小于5.0mL C.用天平称量20.59某物质,砝码放在左盘,药品放在右盘 D.10%的硫酸和90%的硫酸等体积混合可配得50%的硫酸溶液 E.用灼烧闻气味的方法不能区别合成纤维和羊毛 F.紫外线、医用酒精能***菌消毒,是因为使细菌的蛋白质性质改变 (2)将足量AgCl分别放入:①5ml水,②10ml 0.2mol•L-1 MgCl2溶液,③20ml 0.5mol•L-1 NaCl溶液,④40ml 0.1mol•L-1盐酸中溶解至溶液饱和,各溶液中Ag+的浓度分别为a、b、c、d,它们由大到小的排列顺序是______. (3)已知: N2(g)+3H2((g)⇌2NH3(g)△H1=-92.4kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=-523.6kJ/mol H2O(g)=H2O(l)△H3=-44.0kJ/mol 根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应生成氨气,试写出此反应的热化学方程式:______. | 下列中和反应热化学方程式可用:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1来表示的是( )A.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l);△H=-Q1 kJ•mol-1 | B. H2SO4(浓)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);△H=-Q2 kJ•mol-1 | C.HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l);△H=-Q3 kJ•mol-1 | D. H2SO4 (aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4 (s)+H2O(l);△H=-Q4 kJ•mol-1 | 氨在国民经济中占有重要地位. (1)合成氨工业中,合成塔中每生成2mol NH3,放出92.2kJ热量. ①工业合成氨的热化学方程式是______. ②若起始时向容器内放入2mol N2 和6mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则Q______(填“>”、“<”或“=”)184.4kJ. ③已知:(如图1所示)
1mol N-H键断裂吸收的能量约等于______kJ. (2)工业生产尿素的原理是以NH3 和CO2 为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H20(l),该反应的平衡常数和温度的关系如表所示:
T/℃ | 165 | 175 | 185 | 195 | K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
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