题目内容

(1)家用液化气的主要成分之一是丁烷(C4H10),当1kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时,放出热量为5×104kJ,试写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式:   
(2)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ?mol-1
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   
(3)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义.有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定.现根据下列3个热化学反应方程,
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)△H=+64.39kJ?mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=-196.46kJ?mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.84kJ?mol-1
完成下列问题:在 H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为   
【答案】分析:(1)依据燃烧热的概念和热化学方程式的书写方法写出,注意物质的聚集状态,焓变的计算;
(2)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,以此来计算;
(3)依据盖斯定律来解答.
解答:解:(1)1kg丁烷物质的量为mol,完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时,放出热量为5×104kJ,所以1mol丁烷完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量为5×104kJ×=2900kJ,燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,表示丁烷燃烧热的热化学方程式:C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O;△H=-2900kJ/mol;
故答案为:C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O;△H=-2900kJ/mol;
(2)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;
故答案为:1:1;
(3)①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)△H=+64.39kJ/mol
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=-196.46kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.84kJ/mol
依据盖斯定律①+②+③得到:Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.68KJ/mol,
故答案为:Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.68KJ/mol.
点评:本题考查了热化学方程式书写方法,盖斯定律的计算应用,题目较简单.
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