题目内容
1体积某烃的蒸气完全燃烧生成的CO2比水蒸气少1体积(在同温同压下测定),0.1 mol该烃完全燃烧的产物全部被碱石灰吸收,碱石灰增重 51.4 g。试解答:
(1)求该烃的分子式________________________________________________________;
(2)若该烃的一氯代物只有一种,试写出该烃的结构简式并用系统命名法命名
________________________________________________________________________。
答案 (1)C8H18
(2)(CH3)3CC(CH3)3;2,2,3,3四甲基丁烷
解析 由于在相同条件下1体积某烃的蒸气完全燃烧生成的CO2比水蒸气少1体积,则该烃的分子式为CnH2n+2,0.1 mol 该烃完全燃烧生成的CO2与H2O的物质的量的关系如下:①n(CO2)=n(H2O)-0.1 mol,又因为碱石灰增重51.4 g,即CO2和H2O的质量之和为51.4 g。
所以有:②44×n(CO2)+18×n(H2O)=51.4 g
将①②联立,解方程组得:n(CO2)=0.8 mol,n(H2O)=0.9 mol。
所以0.1 mol烃中有0.8 mol碳原子和1.8 mol氢原子,所以分子式是C8H18。
由于该烃的一氯代物只有一种,则该烃分子中只有一类氢原子,根据分子结构的对称性进行分析,可知该烃的结构式如下:
,其名称为2,2,3,3四甲基丁烷。
为了合理利用化学能确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)实验测得,5 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:___________________________________________。
(2)由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的断裂和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=a kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据估算a的数值:
________________________________________________________________________。
| 化学键 | H—H | N—H | N≡N |
| 键能/kJ·mol-1 | 436 | 391 | 945 |
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知:
C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g)
ΔH1=-393.5 kJ·mol-1①
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH2=-571.6 kJ·mol-1②
2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)
ΔH3=-2 599 kJ·mol-1③
根据盖斯定律,计算298 K时由C(石墨,s)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变:________________________________________________________________________。