Question

14．甲醇是人们开发利用的一种新能源，已知：
①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₁=-571.8kJ•mol^-1
②CH₃OH（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H₂=-192.9kJ•mol^-1
③CH₃OH（l）═CH₃OH（g）△H₃=+37.4kJ•mol^-1
（1）写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-727.3 kJ•mol^-1．
（2）H₂的燃烧热为285.9 kJ•mol^-1．
（3）二甲醚也是一种新型燃料，1mol二甲醚蒸气完全燃烧生成CO₂和液态水时放出1 455kJ热量，若1mol二甲醚和甲醇的混合气体完全燃烧生成CO₂和液态水时共放出1 224.9kJ热量，则混合气体中甲醇和二甲醚的物质的量之比为1：2．

Answer 1

分析 （1）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，依据热化学方程式和盖斯定律计算得到燃烧热的热化学方程式；
（2）依据热化学方程式 2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₁=-571.8kJ•mol^-1 ，燃烧热概念分析计算氢气燃烧热；
（3）1mol 二甲醚完全燃烧生成CO₂和液态水放出1 455kJ热量．1mol甲醇和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO₂和液态水共放出1224.9kJ热量，依据热化学方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-727.3 kJ•mol^-1，结合混合气体物质的量和放热列式计算得到二甲醚和甲醇物质的量之比．

解答 解：（1）①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₁=-571.8kJ•mol^-1
②CH₃OH（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H₂=-192.9kJ•mol^-1
③CH₃OH（l）═CH₃OH（g）△H₃=+37.4kJ•mol^-1
依据盖斯定律计算①+②+③得到CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-727.3 kJ•mol^-1 ，
故答案为：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-727.3 kJ•mol^-1 ；
（2）2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₁=-571.8kJ•mol^-1，则氢气燃烧热的热化学方程式为：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H₁=-285.9kJ•mol^-1，
故答案为：285.9 kJ•mol^-1；
（3）1mol 二甲醚完全燃烧生成CO₂和液态水放出1 455kJ热量．1mol甲醇和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO₂和液态水共放出1224.9kJ热量，依据热化学方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-727.3 kJ•mol^-1，设1mol混合气体中二甲醚物质的量x，得到甲醇燃烧放热（1-x）727.3KJ；依据条件得到：1224.9kJ-1455xKJ=（1-x）727.3KJ，计算得到x=0.68，则混合甲醇物质的量为0.32mol，则混合气体中甲醇和二甲醚物质的量之比=0.32：0.68=1：2，
故答案为：1：2．

点评 本题考查了热化学方程式的计算，比较基础，平时注意基础知识的积累，解题时需注意化学计量数与热量的关系，题目难度不大．