Question

【題目】北京奧運會祥云火炬將中國傳統文化、奧運精神及現代科技融為一體，火炬內熊熊大火來源于丙烷的燃燒，丙烷是一種優良的燃料．試回答下列問題：

（1）如圖1是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1mol H2O（l）過程中的能量變化圖，（圖中的括號內填入“+”或“﹣”）．
寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學方程式：
（2）甲醇是一種清潔燃料，甲醇的燃燒熱為726.51kJ/mol，若1mol甲醇和丙烷的混合物完全燃燒生成CO2和液態水共放出熱量2498.4KJ，則混合物中甲醇和丙烷的物質的量之比為 ．
（3）已知稀溶液中，1molH2SO4與NaOH溶液恰好完全反應時，放出114.6 kJ熱量，寫出表示H2SO4與NaOH反應的中和熱的熱化學方程式 ．
（4）已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為P﹣P：akJmol﹣1、P﹣O：bkJmol﹣1、P=O：ckJmol﹣1、O=O：dkJmol﹣1 ． 根據如圖2所示的分子結構和有關數據估算反應：P4（s）+5O2（g）=P4O10（s）的△H=kJmol﹣1 ．

Answer 1

【答案】
（1）C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H1=﹣2215.0 kJ/mol
（2）1：4
（3）NaOH（aq）+ H2SO4（aq）= Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol
（4）解：各化學鍵鍵能為P﹣P a kJmol﹣1、P﹣O b kJmol﹣1、P=O c kJmol﹣1、O=O d kJmol﹣1，

反應熱△H=反應物總鍵能﹣生成物總鍵能，

所以反應P4+5O2=P4O10的反應熱△H=6akJmol﹣1+5dkJmol﹣1﹣（4ckJmol﹣1+12bkJmol﹣1）=（6a+5d﹣4c﹣12b）kJmol﹣1，答：△H為（6a+5d﹣12b﹣4c）kJmol﹣1

【解析】解：①圖像是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1mol H2O（l）過程中的能量變化圖，丙烷燃燒反應放熱△H=﹣553.75KJ/mol；丙烷完全燃燒生成CO2和1mol H2O（l）過程中的能量變化圖，反應放熱△H=﹣553.75KJ/mol；則寫出的熱化學方程式為：C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H1=﹣2215.0 kJ/mol，所以答案是：C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H1=﹣2215.0 kJ/mol；（2）若1mol甲醇和丙烷的混合物完全燃燒生成CO2和液態水共放出熱量2498.4KJ，設1mol混合氣體中甲醇物質的量x，丙烷物質的量為1﹣x，C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）；△H1=﹣2215.0 kJ/mol，得到丙烷燃燒放熱（1﹣x）2215KJ；依據條件得到：2498.4KJ﹣726.51xKJ=（1﹣x）2215KJ，計算得到x=0.2，則混合丙烷物質的量為0.8mol，則混合氣體中丙烷和二甲醚物質的量之比=0.2：0.8=1：4，所以答案是：1：4；（3）1mol H2SO4溶液與足量 NaOH溶液完全反應，放出114.6kJ的熱量，即生成2mol水放出114.6kJ的熱量，反應的反應熱為﹣114.6kJ/mol，
中和熱為﹣57.3kJ/mol，則中和熱的熱化學方程式：NaOH（aq）+ H2SO4（aq）= Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol，
所以答案是：NaOH（aq）+ H2SO4（aq）= Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol；