Question

【題目】化學反應都有能量變化。丙烷(C3H8)是一種優良的燃料，如圖是一定量丙烷在常溫常壓下完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)過程中的能量變化圖。試回答下列問題：

(1)寫出丙烷燃燒熱的熱化學方程式：___。

(2)二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料，應用前景廣闊。1 mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態水放出1455 kJ的熱量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO和液態水共放出1607 kJ的熱量，則混合氣體中丙烷和二甲醚的物質的量之比為___。

Answer 1

【答案】C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H= -2215.0 kJ/mol 1：4

【解析】

(1)丙烷燃燒反應是放熱的，所以△H<0，分析圖象得到生成1 mol水的焓變△H=-553.75 kJ/mol，依據熱化學方程式書寫方法寫出，注意物質聚集狀態，對應量下的焓變；

(2)依據熱化學方程式結合混合氣體物質的量和放熱列式計算得到二甲醚和丙烷物質的量之比。

(1)圖象是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)過程中的能量變化圖，丙烷燃燒反應是放熱的，所以△H=-553.75 kJ/mol；丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)反應放熱△H= -553.75 kJ/mol，由于丙烷化學式是C3H8，則1 mol丙烷完全燃燒產生4 mol H2O，反應放出熱量Q=4 mol×553.75 kJ/mol=2215.0 kJ/mol，故該反應的熱化學方程式為：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2215.0 kJ/mol；

(2)1 mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態水放出1455 kJ熱量，1 mol丙烷完全燃燒放出2215.0 kJ的熱量，若1 mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態水共放出1607 kJ熱量，設1 mol混合氣體中二甲醚物質的量x，丙烷物質的量為(1-x)，1455x kJ+2215.0(1-x) kJ=1607 kJ，解得x=0.8，則混合氣體中丙烷物質的量為0.2 mol，故混合氣體中丙烷和二甲醚物質的量之比n(C3H8)：n(CH3OCH3)=0.2 mol：0.8 mol=1：4。