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(2008?枣庄一模)燃料和能源是化学知识与社会生活联系极为密切的内容.我们要关注矿物能源的合理利用,积极研究、开发新能源.
(1)新能源应该具有原状料易得、燃烧时产生的热量多且不会污染环境特点.在煤炭、石油、煤气、氢气中,前途广阔的能源是
氢气
氢气

(2)近年来,我国煤矿事故大多是由于瓦斯暴炸所致.瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等气体,当矿井中瓦斯浓度达到一一定范围时遇明火即燃烧爆炸.为避免灾难的发生应采取的切实可行的措施有
①③
①③
(填序号)
①加强安全管理,杜绝明火源
②降低瓦斯气体的着火点
③提高通风能力④将矿井中的氧气抽去
(3)为了提高煤的热效应,同时减少燃烧时的环境污染,常将煤转化为水煤气,这是将煤转化为洁净燃料的方法之一.水煤气的主要成分是一氧化碳的氢气,它是由煤炭和水蒸气反应制得,已知C(石墨)、CO、H2燃烧的热化学方程式为:
C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g),△H1=-393.5kJ?mol-1
H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(g),△H2=-241.8kJ?mol-1
CO(g)+O
1
2
2(g)═CO2(g),△H3=-283.0kJ?mol-1
H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l),△H4=-285.8kJ?mol-1
请回答下列问题:
①根据上述提供的热化学方程式计算,36g水由液态变成气态的热量变化是
吸收88kJ
吸收88kJ

②写出C(s,石墨)与水蒸气反应的热化学方程式
C(s,石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1
C(s,石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1

③丙烷是液化石油气的主要成分之一,丙烷燃烧的热化学方程式为:
C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(g),△H=-2220.0kJ?mol-1
相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时,产生的热量之比为
2220:283
2220:283
;相同质量的氢气和丙烷完全燃烧生成气态产物时,产生的热量之比为
5319.6:2220
5319.6:2220
分析:(1)煤炭、石油属于化石能源,燃烧容易污染环境,煤气燃烧会生成导致温室效应的气体,氢气燃烧生成水,热值高、无污染;
(2)杜绝明火源、提高通风能力可以防止瓦斯爆炸;可燃物的着火点一般情况下不能改变;将矿井中的氧气抽尽是不现实的,也是不可以的;
(3)①由氢气燃烧生成H2O(g)与生成H2O(l)的热化学方程式可知:H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,据此计算;
②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构造目标热化学方程式,反应热也乘以相应的系数进行相应的计算;
③根据热化学方程式计算相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时产生的热量之比;
令质量为1g,根据n=
m
M
计算物质的量,再根据热化学方程式计算.
解答:解:(1)煤炭、石油属于化石能源,燃烧容易污染环境,煤气燃烧会生成导致温室效应的气体,氢气燃烧生成水,热值高、无污染,是前途广阔的能源,
故答案为:氢气;
(2)①加强安全管理,杜绝明火源可以防止瓦斯爆炸,故①正确;
②瓦斯的着火点一般情况下不能改变,故②错误;
③提高通风能力可以降低瓦斯的浓度,可以防止瓦斯爆炸,故③正确;
④将矿井中的氧气抽尽是不现实的,也是不允许的,因为工人在井下作业需要氧气,故④错误,
故答案为:①③;
(3)①已知:H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(g),△H2=-241.8kJ?mol-1
H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l),△H4=-285.8kJ?mol-1
根据盖斯定律可得:H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,
故36g水由液态变成气态相应吸收热量
36g
18g
×44kJ=88kJ,
故答案为:吸收88kJ;
②已知:Ⅰ、C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g),△H1=-393.5kJ?mol-1
Ⅱ、H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(g),△H2=-241.8kJ?mol-1
Ⅲ、CO(g)+
1
2
O2(g)═CO2(g),△H3=-283.0kJ?mol-1
根据盖斯定律,Ⅰ-Ⅲ-Ⅱ可得C(s,石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1
故答案为:C(s,石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1
③根据热化学方程式可知,相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时产生的热量之比为2220.0kJ?mol-1:283.0kJ?mol-1=2220:283
令质量为1g,氢气的物质的量为0.5mol,丙烷物质的量为
1
44
mol,故放出的热量之比为0.5mol×241.8kJ?mol-1
1
44
mol×2220.0kJ?mol-1=5319.6:2220,
故答案为:2220:283;5319.6:2220.
点评:本题考查热化学方程式的书写及有关计算,难度中等,注意理解热化学方程式的意义与盖斯定律.
练习册系列答案
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(2008?枣庄一模)化学课上老师做了一个演示实验:用脱脂棉包住约0.2g过氧化钠粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水,观察到脱脂棉剧烈燃烧起来.
(1)由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是:
第一:有氧气生成;第二:
该反应是放热反应
该反应是放热反应
.Na2O2跟水反应的化学方程式是
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2

(2)某研究性学习小组拟用右图所示装置(气密性良好)
进行实验,以证明上述结论.
用以验证第一条结论的实验操作是:
打开分液漏斗活塞使水流入试管,再将带火星的木条靠近导管口P处,木条复燃,证明有O2生成
打开分液漏斗活塞使水流入试管,再将带火星的木条靠近导管口P处,木条复燃,证明有O2生成

用以验证第二条结论的实验方法是:
将导管Q浸入水中,反应过程中导管口有气泡冒出
将导管Q浸入水中,反应过程中导管口有气泡冒出

(3)实验(2)往试管中加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后,取出试管,往试管中滴入酚酞试液,发现溶液先变红后褪色.为探究其原因,该小组同学从查阅有关资料中得知:Na2O2与水反应可生成H2O2,H2O2具有强氧化性和漂白性.请设计一个简单的实验,验证Na2O2跟足量水充分反应后的溶液中有H2O2存在.(只要求写出实验所用的试剂及观察到的现象)
试剂:
MnO2
MnO2
;现象:
气泡迅速产生,能使带火星的木条复燃
气泡迅速产生,能使带火星的木条复燃

(4)该小组同学提出用定量的方法探究Na2O2跟水反应后的溶液中否含有H2O2,其实验方法为:称取2.6g Na2O2固体,使之与足量的水反应,测量产生O2的体积并与理论值比较,即可得出结论.
①测量气体体积时,必须待试管和量筒内的气体都冷却至室温时进行,应选用上图装置中的(忽略导管在量筒中所占的体积)
B
B
(填序号),理由是
防止气体冷却时发生倒吸现象
防止气体冷却时发生倒吸现象

②若在标准状况下测量气体的体积,应选用的量筒的大小规格为
500mL
500mL
(选填“100mL”“200mL”“500mL”或“1000mL”).

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