Question

15．已知：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）；△H=-393.5kJ/mol；2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）；△H=-483.6kJ/mol，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1：1．家用液化气的主要成分之一是丁烷，当10kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出热量为5×10⁵kJ，试写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式：C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O△H=-2900kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）根据物质的量与反应放出的热量成正比，利用热化学反应方程式计算C、H₂燃烧放出的热量；
（2）计算丁烷的物质的量，根据反应的化学方程式计算1mol丁烷燃烧放出的热量，可计算反应热并写出热化学方程式．

解答 解：设碳粉xmol，则氢气为（0.2-x）mol，由热化学方程式可知C燃烧放出的热量为393.5xkJ，
H₂燃烧放出的热量为241.8（0.2-x）kJ，所以有：
393.5xkJ+241.8（0.2-x）kJ=63.53kJ，
解得x=0.1mol，
则炭粉与H₂的物质的量之比为0.1mol：0.1mol=1：1；
10kg丁烷物质的量为$\frac{10000}{58}$mol，完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量为5×10⁵kJ，所以1mol丁烷完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量为5×10⁵kJ×$\frac{58}{10000}$=2900kJ，表示丁烷燃烧热的热化学方程式：C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O△H=-2900kJ/mol；
故答案为：1：1；C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O△H=-2900kJ/mol．

点评 本题综合考查反应热的计算以及热化学方程式的书写，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，注意把握计算的思路以及燃烧热的定义，难度不大．