Question

据报道，北京奥运会“祥云”火炬燃料为丙烷，悉尼奥运会火炬燃料为丁烷和丙烷混合气．
（1）常温、同压下，等体积的丙烷和丁烷完全燃烧恢复到原状态，生成二氧化碳的体积比为

3：4

（2）已知丁烷的燃烧热为2880kJ/mol，1mol丙烷和丁烷（物质的量之比1：1）的混合气完全燃烧生成液态水放出的热量为2550kJ．写出丙烷燃烧的热化学方程式

C₃H₈（g）+5O₂（g）→3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2220KJ/mol

．
（3）标准状况下，1.0mol丙烷和丁烷的混合气和足量氧气混合完全燃烧后，恢复至原状态，混合气体的体积减小了70.0L，混合气体中丙烷和丁烷的体积比为

3：1

（4）标准状况下，a L的某丙烷和丁烷的混合气体，在b L足量氧气中完全燃烧后，恢复到原状态体积为V L，所得气体体积V为

b-2.5a＜V＜b-2a

（用a和b表示）．

Answer 1

分析：（1）常温、同压下，等体积的丙烷和丁烷物质的量相同，依据碳元素守恒计算；
（2）依据丁烷燃烧热写出热化学方程式，聚合混合物的物质的量和放出热量计算丙烷放出的热量，依据热化学方程式的书写原则写出；
（3）标准状况下，水是液体根据化学方程式的定量系计算；
（4）根据（3）的计算结合碳元素守恒的特征计算得到关系式．

解答：解：（1）常温、同压下，等体积的丙烷和丁烷物质的量相同，完全燃烧恢复到原状态，水为液体，生成二氧化碳的体积比为物质的量之比，依据碳元素守恒得到二氧化碳气体的体积比为3：4；故答案为：3：4；
（2）丁烷的燃烧热为2880kJ/mol，依据燃烧热概念写出热化学方程式为：C₄H₁₀（g）+

13

2

O₂（g）→4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-2880kJ/mol；
1mol丙烷和丁烷（物质的量之比1：1）的混合气中丙烷为0.5mol，丁烷为0.5mol；0.5mol丁烷放热1440KJ，所以0.5mol丙烷燃烧放热1110KJ；丙烷燃烧的热化学方程式为；
C₃H₈（g）+5O₂（g）→3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2220KJ/mol，
故答案为：C₃H₈（g）+5O₂（g）→3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2220KJ/mol；
（3）标准状况下，1.0mol丙烷和丁烷的混合气和足量氧气混合完全燃烧后，恢复至原状态，混合气体的体积减小了70.0L，物质的量为3.125mol；
设丙烷物质的量为X，丁烷物质的量为1-X；
C₃H₈（g）+5O₂（g）→3CO₂（g）+4H₂O（l）△n
1                                              3
X                                              3X                                
2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）→8CO₂（g）+10H₂O（l）  
2                                              7
1-X                                           3.5（1-X）
3X+3.5（1-X）=3.125
X=0.75mol
所以混合气体中丙烷和丁烷的体积比=0.75：（1-0，75）=3：1，
故答案为：3：1；
（4）标准状况下，a L的某丙烷和丁烷的混合气体，在b L足量氧气中完全燃烧后，恢复到原状态体积为V L，所得气体体积V依据化学方程式计算得到：
假设气体全部是丙烷体积为a
C₃H₈（g）+5O₂（g）→3CO₂（g）+4H₂O（l）△V减小
1                                          3
a                                          3a
3a=a+b-V
V=b-2a           
假设气体全部是丁烷体积为a
2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）→8CO₂（g）+10H₂O（l）△V减小
2                                              7
a                                            3.5a
3.5a=a+b-V
V=b-2.5a
a L的某丙烷和丁烷的混合气体，在b L足量氧气中完全燃烧后，恢复到原状态体积为V L，所得气体体积V为：b-2.5a＜V＜b-2a，
故答案为：b-2.5a＜V＜b-2a．

点评：本题考查了阿伏伽德罗定律的计算应用，混合物的计算应用和判断，烷烃燃烧的热化学方程式的书写方法，燃烧热的概念应用，燃烧前后气体体积的变化计算，题目难度中等．