Question

【题目】I.（1） SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2(s)和H2O(l)。已知室温下2 g SiH4自燃放出的热量为89.2 kJ，则其热化学方程式为： _____________________。

（2）沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，其燃烧的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g) = CO2(g)＋2H2O(l )　ΔH＝－890 kJ/mol，又已知H2O(l)=H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ/mol，则11.2 L(标准状况)CH4完全燃烧生成气态水时放出的热量为_______________。

Ⅱ.已知下列几种烷烃的燃烧热如下：

烷烃	甲烷	乙烷	丙烷	丁烷	戊烷	己烷
燃烧热/ (kJ·mol－1)	890.3	1559.8	2219.9	2877.0	3536.2	4163.1

今有10 L(标准状况下)某种天然气，假设仅含甲烷和乙烷两种气体，燃烧时共放出热量480 kJ。

（1）试写出乙烷气体燃烧的热化学方程式___________________________________。

（2）计算该天然气中甲烷的体积分数____________(保留小数点后两位)。

（3）由上表可总结出的近似规律是______________________________________________。

（4）根据（3）的近似规律可预测癸烷的燃烧热约为______kJ·mol－1。

Answer 1

【答案】SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) △H= -1427.2kJ/mol 401kJ 2C2H6(g)+7O2(g) = 4CO2(g)+6H2O(l) △H= -3119.6 kJ/mol 72.38% 烷烃分子中每增加一个CH2原子团，燃烧热平均增加654kJ/mol左右 6779 kJ·mol－1

【解析】

I.（1） 2 g SiH4为0.0625mol，自燃放出的热量为89.2 kJ，则1 mol放出的热量为=1427.2 kJ，热化学方程式为：SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) △H= -1427.2kJ/mol；

答案为：SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) △H= -1427.2kJ/mol；

（2）①CH4(g)＋2O2(g) = CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ/mol，②H2O(l)==H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ/mol，由盖斯定律：①+②×2得：CH4(g)＋2O2(g) = CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802 kJ/mol，1mol完全燃烧生成气态水时放出的热量802 kJ，则11.2 L(标准状况)CH4为0.5 mol完全燃烧生成气态水时放出的热量为401kJ；

答案为：401kJ；

Ⅱ（1）由表中燃烧热数值可知，1mol乙烷燃烧生成二氧化碳与液态水，放出的热量为1559.8kJ，乙烷燃烧的热化学方程式为：2C2H6(g)+7O2(g) = 4CO2(g)+6H2O(l) △H= -3119.6 kJ/mol；

故答案为：2C2H6(g)+7O2(g) = 4CO2(g)+6H2O(l) △H= -3119.6 kJ/mol

（2）10L（在标准状况下）某种天然气，假设仅含甲烷和乙烷两种气体，燃烧时共放出热量480kJ，平均燃烧热为 =1075.2kJ/mol，根据十字交叉法计算甲烷与乙烷的体积比：

所以甲烷与乙烷的体积比为484.6：184.9，甲烷的体积分数为×100%=72.38%

故答案为：72.38%。

（3）根据表中数据可知，碳原子数目相邻的烷烃的燃烧热之差，基本为定值，即烷烃分子中每增加一个CH2燃烧热平均增加基本为定值。

乙烷与甲烷燃烧热相差：1559.8kJ/mol-890.3kJ/mol=669.5kJ/mol，

丙烷与乙烷燃烧热相差：2219.9kJ/mol-1559.8kJ/mol=660.1kJ/mol，

丁烷与丙烷燃烧热相差：2877.0kJ/mol-2219.9kJ/mol=657.1kJ/mol，

戊烷与丁烷燃烧热相差：3536.2kJ/mol-2877.0kJ/mol=659.2kJ/mol，

己烷与戊烷燃烧热相差：4163.1kJ/mol-3536.2kJ/mol=626.9kJ/mol，

=654kJ/mol，

烷烃分子中每增加一个CH2燃烧热平均增加654kJ/mol左右，

故答案为：烷烃分子中每增加一个CH2,，燃烧热平均增加654kJ/mol左右；

（4）根据（3）的近似规律可预测癸烷与己烷相差4个CH2，燃烧热约为4163.1kJ/mol+654kJ/mol×4=6779 kJ/mol

答案为：6779 kJ/mol