题目内容
(1)2012年伦敦奥运会火炬采用丙烷为燃料。丙烷热值较高,污染较小,是一种优良的燃料。试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入“+”或“-”。
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:___________________________________。
③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。
(2)盖斯定律认为:不管化学过程是一步完成或分几步完成,整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题:
①已知:H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ/mol C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH=-Q2 kJ/mol
C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ/mol
若使46 g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为________kJ。
②碳(s)在氧气供应不充足时,生成CO同时还部分生成CO2,因此无法通过实验直接测得反应:C(s)+O2(g)===CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH,计算时需要测得的实验数据有________。
解析:(1)①丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)的过程放热,ΔH为“-”。
②燃烧热是将1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,所以表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 215.0 kJ/mol。
③n(二甲醚)×1 455 kJ/mol+[1 mol-n(二甲醚)]×2 215.0 kJ/mol=1 645 kJ,解得n(二甲醚)=0.75 mol,n(丙烷)=0.25 mol。
(2)①由①×③+③-②可得C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH4=-(3Q1-Q2+Q3) kJ/mol,所以使46 g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,整个过程中放出的热量为(3Q1-Q2+Q3) kJ。
②利用盖斯定律计算反应C(s)+O2(g)===CO(g)的ΔH,需要测得的实验数据有碳和CO的燃烧热。
答案:(1)①- ②C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 215.0 kJ/mol ③1∶3
(2)①3Q1-Q2+Q3 ②碳和CO的燃烧热
有关元素X、Y、Z、D、E的信息如下:
有关信息 | |
X | 元素主要化合价为-2,原子半径为0.074 nm |
Y | 所在主族序数与所在周期序数之差为4 |
Z | 原子半径为0.102 nm,其单质在X的单质中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰 |
D | 最高价氧化物对应的水化物可溶于水,且能电离出电子数相等的阴、阳离子 |
E | 单质是生活中常见金属,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏 |
请回答下列问题:
(1)X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质,其反应的化学方程式为___________。
(2)E元素与Y元素可形成EY2和EY3两种化合物,下列说法正确的是(填序号)_______。
①保存EY2溶液时,需向溶液中加入少量E单质
②EY2只能通过置换反应生成,EY3只能通过化合反应生成
③铜片、碳棒和EY3溶液组成原电池,电子由铜片沿导线流向碳棒
(3)将Z单质在X的单质中燃烧的产物和等物质的量的Y单质同时通入足量的水中,充分反应后的溶液中滴入品红溶液,现象是__________________,有关反应的离子方程式为________________________________________________________________________。