Question

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）寫出丙烷燃燒生成CO₂和氣態(tài)水的熱化學方程式：
（2）實驗測得H₂和C₃H₈的混合氣體共5mol，完全燃燒生成液態(tài)水時放熱6262.5kj，則混合氣體中H₂和C₃H₈的體積比為多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學方程式乘以適當?shù)南禂?shù)進行加減，反應熱也處于相應的系數(shù)進行相應的加減，構造目標熱化學方程式；
（2）計算H₂和C₃H₈的平均燃燒熱，根據(jù)十字交叉法計算H₂和C₃H₈的體積比即可．

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
由蓋斯定律可知，①+②×4得C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2044kJ/mol，
答：丙烷燃燒生成CO₂和氣態(tài)水的熱化學方程式C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2044kJ/mol；
（2）由熱化學方程式可知，氫氣的燃燒熱為285.8kJ/mol，丙烷的燃燒熱為2220.0kJ/mol，H₂和C₃H₈的混合氣體共5mol，完全燃燒生成液態(tài)水時放熱6262.5KJ，則混合氣體中H₂和C₃H₈的平均燃燒熱為$\frac{6262.5KJ}{5mol}$=1252.5kJ/mol，根據(jù)十字交叉法計算H₂和C₃H₈的體積比：
故H₂和C₃H₈的體積比為967.5kJ/mol：966.7kJ/mol=1：1．
答：混合氣體中H₂和C₃H₈的體積比為1：1．

點評 本題考查反應熱的計算、蓋斯定律等，難度中等，（1）中利用十字交叉法計算，比常規(guī)方法簡單，容易計算，注意對十字交叉法的理解．