Question

11．回答下列问题：
（1）戊烷（C₅H₁₂）的某种同分异构体只有一种一氯代物，试书写它的结构简式C（CH₃）₄．
（2）的系统命名为2，3-二甲基戊烷．
（3）在101kPa下，CH₄（g）、H₂（g）、C（s）的燃烧热分别为890.3kJ?mo1^-1、285.8
kJ?mo1^-1和393.5kJ?mo1^-1，则反应C（s）+2H₂（g）=CH₄（g）的反应热△H=-74.8kJ?mo1^-1．
（4）己知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H₁
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₂
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₃
①液态水转化为气态水的热化学方程式为H₂O（l）═H₂O（g）△H=$\frac{△H1-△H2}{2}$．
②CO和H₂分别燃烧生成CO₂ （g）和H₂O（g），欲得到相同热量，所需CO和H₂的体积比是$\frac{△H1}{△H3}$．

Answer 1

分析 （1）先利用减链法书写同分异构体，然后根据一氯取代物的种类等于氢原子的种类写出结构简式；
（2）根据烷烃的系统命名法，主链5个C，甲基在2、3号C上．
（3）燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，表示燃烧热的热化学方程式中可燃物为1mol，产物为稳定氧化物．碳单质、氢气、甲烷的热化学方程式分别为：
①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ?mo1^-1；
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ?mo1^-1；
③CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ?mo1^-1，根据盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（4）①依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
②依据热化学方程式列式计算得到．

解答 解：（1）所有的碳原子在一条链上：CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃；
拿下1个碳原子作为支链：；
拿下2个碳原子作为支链：；
其中一种结构它的一氯代物只有一种结构，即只有一种氢原子，即为，即C（CH₃）₄，
故答案为：C（CH₃）₄；
（2）主链5个C，甲基在2、3号C上，名称为2，3-二甲基戊烷；
故答案为：2，3-二甲基戊烷；
（3）实验测得碳单质、氢气、甲烷的燃烧热（△H）分别为-393.5kJ/mol、-285.8kJ/mol、-890.3kJ/mol，则它们的热化学反应方程式分别为：
①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ?mo1^-1；
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ?mo1^-1；
③CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ?mo1^-1，
根据盖斯定律，由①+②×2-③得，C（s）+2H₂（g）=CH₄（g），△H=[（-393.5kJ?mo1^-1）+（-285.8kJ?mo1^-1）×2]-（-890.3kJ?mo1^-1）=-74.8kJ?mo1^-1，
故答案为：-74.8kJ?mo1^-1；
（6）①2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H₁
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₂
两式相减除以2得到：H₂O（l）═H₂O（g）△H=$\frac{△H1-△H2}{2}$；
故答案为：H₂O（l）═H₂O（g）△H=$\frac{△H1-△H2}{2}$；
②CO和H₂分别燃烧生成CO₂（g）和H₂O（g），欲得到相同热量，设氢气和一氧化碳物质的量分别为x，y
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H₁
2△H₁
x                       $\frac{x△H1}{2}$
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₃
2△H₃
y                       $\frac{y△H3}{2}$
欲得到相同热量，即$\frac{x△H1}{2}$=$\frac{y△H3}{2}$，所需CO和H₂的体积比等于物质的量之比=$\frac{△H1}{△H3}$．
故答案为：$\frac{△H1}{△H3}$．

点评 本题主要考查了同分异构体、烷烃的命名，热化学方程式的书写，需要注意的有：物质的状态、反应热的数值与单位，反应热的数值与化学方程式前面的系数成正比，注意盖斯定律的运用．