题目内容

4.已知:
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ/mol;
C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2220.0kJ/mol;
H2O(l)═H2O(g)△H=+44.0kJ/mol.
(1)写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式:
(2)实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol,完全燃烧生成液态水时放热6262.5kj,则混合气体中H2和C3H8的体积比为多少?

分析 (1)根据盖斯定律,由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减,反应热也处于相应的系数进行相应的加减,构造目标热化学方程式;
(2)计算H2和C3H8的平均燃烧热,根据十字交叉法计算H2和C3H8的体积比即可.

解答 解:(1)已知:①C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(1);△H=-2220.0kJ/mol
②H2O(1)=H2O(g);△H=+44.0kJ/mol
由盖斯定律可知,①+②×4得C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(g)△H=-2044kJ/mol,
答:丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(g)△H=-2044kJ/mol;
(2)由热化学方程式可知,氢气的燃烧热为285.8kJ/mol,丙烷的燃烧热为2220.0kJ/mol,H2和C3H8的混合气体共5mol,完全燃烧生成液态水时放热6262.5KJ,则混合气体中H2和C3H8的平均燃烧热为$\frac{6262.5KJ}{5mol}$=1252.5kJ/mol,根据十字交叉法计算H2和C3H8的体积比:
故H2和C3H8的体积比为967.5kJ/mol:966.7kJ/mol=1:1.
答:混合气体中H2和C3H8的体积比为1:1.

点评 本题考查反应热的计算、盖斯定律等,难度中等,(1)中利用十字交叉法计算,比常规方法简单,容易计算,注意对十字交叉法的理解.

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