Question

【题目】北京奥运会祥云火炬将中国传统文化、奥运精神及现代科技融为一体，火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧，丙烷是一种优良的燃料．试回答下列问题：

（1）如图1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，（图中的括号内填入“+”或“﹣”）．
写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：
（2）甲醇是一种清洁燃料，甲醇的燃烧热为726.51kJ/mol，若1mol甲醇和丙烷的混合物完全燃烧生成CO2和液态水共放出热量2498.4KJ，则混合物中甲醇和丙烷的物质的量之比为 ．
（3）已知稀溶液中，1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6 kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式 ．
（4）已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为P﹣P：akJmol﹣1、P﹣O：bkJmol﹣1、P=O：ckJmol﹣1、O=O：dkJmol﹣1 ． 根据如图2所示的分子结构和有关数据估算反应：P4（s）+5O2（g）=P4O10（s）的△H=kJmol﹣1 ．

Answer 1

【答案】
（1）C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H1=﹣2215.0 kJ/mol
（2）1：4
（3）NaOH（aq）+ H2SO4（aq）= Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol
（4）解：各化学键键能为P﹣P a kJmol﹣1、P﹣O b kJmol﹣1、P=O c kJmol﹣1、O=O d kJmol﹣1，

反应热△H=反应物总键能﹣生成物总键能，

所以反应P4+5O2=P4O10的反应热△H=6akJmol﹣1+5dkJmol﹣1﹣（4ckJmol﹣1+12bkJmol﹣1）=（6a+5d﹣4c﹣12b）kJmol﹣1，答：△H为（6a+5d﹣12b﹣4c）kJmol﹣1

【解析】解：①图像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，丙烷燃烧反应放热△H=﹣553.75KJ/mol；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；则写出的热化学方程式为：C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H1=﹣2215.0 kJ/mol，所以答案是：C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H1=﹣2215.0 kJ/mol；（2）若1mol甲醇和丙烷的混合物完全燃烧生成CO2和液态水共放出热量2498.4KJ，设1mol混合气体中甲醇物质的量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：2498.4KJ﹣726.51xKJ=（1﹣x）2215KJ，计算得到x=0.2，则混合丙烷物质的量为0.8mol，则混合气体中丙烷和二甲醚物质的量之比=0.2：0.8=1：4，所以答案是：1：4；（3）1mol H2SO4溶液与足量 NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，即生成2mol水放出114.6kJ的热量，反应的反应热为﹣114.6kJ/mol，
中和热为﹣57.3kJ/mol，则中和热的热化学方程式：NaOH（aq）+ H2SO4（aq）= Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol，
所以答案是：NaOH（aq）+ H2SO4（aq）= Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol；