Question

15．現(xiàn)在和將來的社會，對能源和材料的需求是越來越大，我們學(xué)習(xí)化學(xué)就為了認識物質(zhì)，創(chuàng)造物質(zhì)，開發(fā)新能源，發(fā)展人類的新未來．請解決以下有關(guān)能源的問題：
（1）未來新能源的特點是資源豐富，在使用時對環(huán)境無污染或污染很小，且可以再生．下列屬于未來新能源標準的是B：
①天然氣  ②煤   ③核能   ④石油   ⑤太陽能   ⑥生物質(zhì)能   ⑦風(fēng)能   ⑧氫能
A．①②③④B．⑤⑥⑦⑧C．③⑤⑥⑦⑧D．③④⑤⑥⑦⑧
（2）運動會上使用的火炬的燃料一般是丙烷（C₃H₈），請根據(jù)完成下列題目．
①已知11g丙烷（C₃H₈）在298K和101Kpa條件下完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放出的熱量為555kJ，請寫出丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=2220 kJ•mol^-1 ；
②以丙烷（C₃H₈）和空氣為原料，稀硫酸為電解質(zhì)溶液能（填能或不能）設(shè)計成池！
若能，則寫出通入丙烷（C₃H₈）的那一極為：負極；氧氣在正極發(fā)生反應(yīng)．若不能，則理由是：．．
③丙烷在一定條件下發(fā)生脫氫反應(yīng)可以得到丙烯．
已知：C₃H₈（g）→CH₄（g）+HC≡CH（g）+H₂（g）△H₁=+156.6kJ•mol^-1
CH₃CH=CH₂（g）→CH₄（g）+HC≡CH（g）△H₂=+32.4kJ•mol^-1
則相同條件下，反應(yīng)C₃H₈（g）→CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g）的△H=124.2kJ•mol^-1
（3）已知：H-H鍵的鍵能為436KJ/mol，H-N鍵的鍵能為391KJ/mol，根據(jù)化學(xué)方程式：N₂+3H₂?2NH₃△H=-92.4KJ/mol，
①請計算出N≡N鍵的鍵能為945.66KJ/mol．
②若向處于上述熱化學(xué)方程式相同溫度和體積一定的容器中，通入1mol N₂ 和3mol H₂，充分反應(yīng)后，恢復(fù)原溫度時放出的熱量小于 92.4KJ（填大于或小于或等于）．

Answer 1

分析 （1）煤、石油、天然氣是化石燃料，太陽能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮堋�氫能、海洋能和生物質(zhì)能等都是新能源；
（2）①寫成丙烷燃燒的化學(xué)方程式，注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，依據(jù)11g丙烷（C₃H₈）在298K和101Kpa條件下完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放出的熱量為555kJ，計算1mol丙烷放出熱量，據(jù)此書寫反應(yīng)熱化學(xué)方程式；
②自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都能設(shè)計成原電池；燃料在負極發(fā)生氧化還原反應(yīng)，氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)；
③根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學(xué)方程式乘以合適的系數(shù)進行加減構(gòu)造目標目標熱化學(xué)方程式，反應(yīng)熱也乘以相應(yīng)的系數(shù)，進行相應(yīng)的加減，據(jù)此計算；
（3）①反應(yīng)中△H=斷裂的化學(xué)鍵的鍵能之和-成鍵的鍵能之和，以此來解答；
②可逆反應(yīng)不能進行到底．

解答 解：（1）煤、石油、天然氣是化石能源，核能不可再生，不是新能源，⑤太陽能   ⑥生物質(zhì)能   ⑦風(fēng)能   ⑧氫能屬于新能源；
故選：B；
（2）①11g丙烷（C₃H₈）在298K和101Kpa條件下完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放出的熱量為555kJ，計算1mol丙烷放出熱量，則1mol丙烷燃燒放出熱量：2220 kJ，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=2220 kJ•mol^-1；
故答案為：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=2220 kJ•mol^-1；
②丙烷燃燒為自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，可以設(shè)計成原電池；燃料在負極發(fā)生氧化還原反應(yīng)，則通入丙烷（C₃H₈）的那一極為負極，氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣的一極為正極；
故答案為：能；負；正；
③已知：①C₃H₈（g）═CH₄（g）+HC≡CH（g）+H₂（g）△H₁=156.6kJ•mol^-1
②CH₃CH=CH₂（g）═CH₄（g）+HC≡CH（g ）△H₂=32.4kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，①-②得C₃H₈（g）═CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g），所以△H=△H₁-△H₂=156.6kJ•mol^-1-32.4kJ•mol^-1=124.2kJ•mol^-1；
故答案為：124.2kJ•mol^-1；
（3）①設(shè)N≡N鍵的鍵能是x，N₂+3H₂=2NH₃ △H=-92.4KJ/mol，則x+3×436KJ/mol-2×3×391KJ/mol=-92.4KJ/mol，
解得x=945.6KJ/mol，
故答案為：945.66KJ/mol；
②N₂+3H₂?2NH₃△H=-92.4KJ/mol，意義為1mol氮氣與3mol氫氣完全反應(yīng)生成2mol氨氣放出熱量92.4KJ，而該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，1mol氮氣與3mol氫氣不能完全反應(yīng)，所以放出的熱量小于92.4KJ；
故答案為：小于．

點評 本題為綜合題，涉及能源的分類，熱化學(xué)方程式的書寫，利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱，燃料電池，為高頻考點，把握原電池工作原理、熟悉蓋斯定律計算反應(yīng)熱的方法是解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計算能力的考查，題目難度中等．