Question

14．甲醇是人們開發(fā)利用的一種新能源，已知：
①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₁=-571.8kJ•mol^-1
②CH₃OH（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H₂=-192.9kJ•mol^-1
③CH₃OH（l）═CH₃OH（g）△H₃=+37.4kJ•mol^-1
（1）寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-727.3 kJ•mol^-1．
（2）H₂的燃燒熱為285.9 kJ•mol^-1．
（3）二甲醚也是一種新型燃料，1mol二甲醚蒸氣完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時(shí)放出1 455kJ熱量，若1mol二甲醚和甲醇的混合氣體完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時(shí)共放出1 224.9kJ熱量，則混合氣體中甲醇和二甲醚的物質(zhì)的量之比為1：2．

Answer 1

分析 （1）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到燃燒熱的熱化學(xué)方程式；
（2）依據(jù)熱化學(xué)方程式 2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₁=-571.8kJ•mol^-1 ，燃燒熱概念分析計(jì)算氫氣燃燒熱；
（3）1mol 二甲醚完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水放出1 455kJ熱量．1mol甲醇和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水共放出1224.9kJ熱量，依據(jù)熱化學(xué)方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-727.3 kJ•mol^-1，結(jié)合混合氣體物質(zhì)的量和放熱列式計(jì)算得到二甲醚和甲醇物質(zhì)的量之比．

解答 解：（1）①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₁=-571.8kJ•mol^-1
②CH₃OH（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H₂=-192.9kJ•mol^-1
③CH₃OH（l）═CH₃OH（g）△H₃=+37.4kJ•mol^-1
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算①+②+③得到CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-727.3 kJ•mol^-1 ，
故答案為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-727.3 kJ•mol^-1 ；
（2）2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₁=-571.8kJ•mol^-1，則氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H₁=-285.9kJ•mol^-1，
故答案為：285.9 kJ•mol^-1；
（3）1mol 二甲醚完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水放出1 455kJ熱量．1mol甲醇和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水共放出1224.9kJ熱量，依據(jù)熱化學(xué)方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-727.3 kJ•mol^-1，設(shè)1mol混合氣體中二甲醚物質(zhì)的量x，得到甲醇燃燒放熱（1-x）727.3KJ；依據(jù)條件得到：1224.9kJ-1455xKJ=（1-x）727.3KJ，計(jì)算得到x=0.68，則混合甲醇物質(zhì)的量為0.32mol，則混合氣體中甲醇和二甲醚物質(zhì)的量之比=0.32：0.68=1：2，
故答案為：1：2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱化學(xué)方程式的計(jì)算，比較基礎(chǔ)，平時(shí)注意基礎(chǔ)知識(shí)的積累，解題時(shí)需注意化學(xué)計(jì)量數(shù)與熱量的關(guān)系，題目難度不大．