题目内容

北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6).
(1)丙烷脱氢可得丙烯.
已知:C3H8(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=156.6kJ?mol-1
CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)△H2=32.4kJ?mol-1
则相同条件反应C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=
124.2
124.2
kJ?mol-1
(2)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水.当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量).
①反应的热化学方程式为
N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-640kJ?mol-1
N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-640kJ?mol-1
.
②又已知H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol.则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是
404
404
kJ.
③此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是
产物不会造成环境污染
产物不会造成环境污染
.
分析:(1)依据盖斯定律结合热化学方程式计算得到;
(2)①把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量;写出化学方程式,计算1mol肼反应放热,依据热化学方程式书写方法写出;
②依据盖斯定律结合热化学方程式计算得到;
③依据反应产物分析判断.
解答:解:(1)①C3H8(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=156.6kJ?mol-1
②CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)△H2=32.4kJ?mol-1
依据盖斯定律①-②得到:C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g)△H=124.2KJ/mol;
故答案为:124.2;
(2)①把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量;写出化学方程式,计算1mol肼反应放热640KJ;依据热化学方程式书写方法写出的化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-640 kJ?mol-1,
故答案为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-640 kJ?mol-1;
②①N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-640 kJ?mol-1
②H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol
依据盖斯定律①-4×②得到N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-816kJ?mol-1
依据热化学方程式计算,16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是404kJ,
故答案为:404;
③产物是氮气和水,生成产物无污染,故答案为:产物不会造成环境污染.
点评:本题考查热化学方程式书写,盖斯定律的计算应用,题目难度中等.
练习册系列答案
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(1)盖斯定律认为:不管化学过程是一步完成或分数步完成,整个过程的总
热效应相同.试运用盖斯定律回答下列问题:
已知:C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g);△H1=-Q1 kJ/mol,
C2H5OH(g)=C2H5OH(l);△H2=-Q2 kJ/mol,H2O(g)=H2O(l);△H3=-Q3 kJ/mol.若使23g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
0.5Q1-0.5Q2+1.5Q3
0.5Q1-0.5Q2+1.5Q3
kJ.
(2)北京奥运会祥云火炬将中国传统文化、奥运精神以及现代高科技融为一体.火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧,丙烷是一种优良的燃料.试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1mol H2O(l)过程中的能量变化图,请写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H1=-2215.0 kJ/mol
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H1=-2215.0 kJ/mol
.
②近年来已经研制出丙烷燃料电池,该电池的电解质溶液为KOH溶液,写出该电池负极的电极反应式:
C3H8-20e-+26 OH-=3CO32-+17H2O
C3H8-20e-+26 OH-=3CO32-+17H2O
.
③某金属的相对原子质量为52.00,用上述电池电解该金属的一种含氧酸盐的酸性水溶液时,阳极每放出 3360ml(标准状况)氧气体,阴极析出金属 10.4g,在该含氧酸盐中金属的化合价为
+3
+3
,在该实验中,若不考虑能量的损失,电池中消耗丙烷的质量最少是
1.32
1.32
g(结果精确至0.01g).?
④二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔.1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ热量.若1mol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1645kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为
1:3
1:3
.

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