Question

20．美麗中國，節(jié)約為榮．“開源節(jié)流”是應(yīng)對能源危機的重要舉措．請回答下列問題：
（1）下列做法不利于能源“開源節(jié)流”的是b（填序號）．
a．大力發(fā)展農(nóng)村沼氣，將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源
b．大力開采煤、石油和天然氣，以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求
c．開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉矗瑴p少煤、石油等化石燃料的使用
d．減少資源消耗，增加資源的重復(fù)使用，注重資源的循環(huán)再生
（2）金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們在氧氣不足時燃燒生成一氧化碳，充分燃燒生成二氧化碳，反應(yīng)放出的熱量如圖1所示：
①在通常狀況下，石墨（填“金剛石”或“石墨”）更穩(wěn)定，石墨的燃燒熱△H=-393.5kJ?mol^-1．
②又已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1
2C₂H₂（g）+5O₂（g）=4CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=-2599.2kJ•mol^-1根據(jù)蓋斯定律及以上信息，寫出C（石墨）與H₂（g）反應(yīng)生成1molC₂H₂（g）的熱化學(xué)方程式：2C（s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g），△H=+226.7kJ•mol^-1．
（3）丙烷（C₃H₈）是一種優(yōu)良的氣體燃料．試回答下列問題：
①如圖2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（圖中括號內(nèi)“+”或“-”未標(biāo)注），出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H₁=-2215.0 kJ/mol．
②二甲醚（CH₃OCH₃）是一種新型燃料，應(yīng)用前景廣闊．1mol二甲醚完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水放出1455kJ熱量．若1mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水共放出1645kJ熱量，則混合氣體中，丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為1：3．

Answer 1

分析 （1）只要能減少化石燃料等資源的運用都屬于“開源節(jié)流”；
（2）①依據(jù)物質(zhì)能量越高，物質(zhì)越不穩(wěn)定；依據(jù)圖象判斷石墨的燃燒熱；
②可以先根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)的焓變，最后根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法來書寫熱化學(xué)方程式；
（3）①分析圖象得到生成1mol水的焓變△H=-553.75KJ/mol，依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法寫出，注意物質(zhì)聚集狀態(tài)，對應(yīng)量下的焓變；
②依據(jù)熱化學(xué)方程式結(jié)合混合氣體物質(zhì)的量和放熱列式計算得到二甲醚和丙烷物質(zhì)的量之比．

解答 解：（1）只要能減少化石燃料等資源的運用都屬于“開源節(jié)流”；
b、大力開采煤、石油和天然氣，不能減少化石燃料的運用，故錯誤；
a、c、d能減少化石燃料的運用，故正確．
故答案為：b；
（2）①圖象分析金剛石能量高于石墨，能量越低越穩(wěn)定，所以說明石墨穩(wěn)定，圖象分析1mol石墨完全燃燒生成1mol二氧化碳放出的熱量為393.5kJ，則石墨的燃燒熱為△H=-393.5kJ?mol^-1；
故答案為：石墨；-393.5kJ?mol^-1；
②已知：①C （s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1；
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1；
③2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O （l）△H₂=-2599kJ•mol^-1；
2C （s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）的反應(yīng)可以根據(jù)①×2+②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$得到，
所以反應(yīng)焓變△H=2×（-393.5kJ•mol^-1）+（-571.6kJ•mol^-1）×$\frac{1}{2}$-（-2599kJ•mol^-1）×$\frac{1}{2}$=+226.7kJ•mol^-1，
故答案為：2C（s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g），△H=+226.7kJ•mol^-1；
（3）①圖象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(yīng)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(yīng)放熱△H=-553.75KJ/mol；則寫出的熱化學(xué)方程式為：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H₁=-2215.0 kJ/mol，故答案為：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H₁=-2215.0 kJ/mol；
②1mol二甲醚完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水放出1455kJ熱量．若1mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水共放出1645kJ熱量，
設(shè)1mol混合氣體中二甲醚物質(zhì)的量x，丙烷物質(zhì)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(jù)條件得到：1645KJ-1455xKJ=（1-x）2215KJ，計算得到x=0.75，則混合丙烷物質(zhì)的量為0.25mol，則混合氣體中丙烷和二甲醚物質(zhì)的量之比=0.25：0.75=1：3，故答案為：1：3；

點評 本題考查了化學(xué)反應(yīng)與能量、物質(zhì)穩(wěn)定性的判斷，題目難度中等，注意把握蓋斯定律的含義及其應(yīng)用方法．