Question

已知下列幾種烷烴的燃燒熱如下：

烷烴	甲烷	乙烷	丙烷	丁烷	戊烷
燃燒熱/	890.3	1559.8	2219.9	2877.0	3536.2

今有10L（在標準狀況下）某種天然氣，假設僅含甲烷和乙烷兩種氣體，燃燒時共放出熱量480kJ．
（1）試寫出乙烷氣體燃燒的熱化學方程式：______；
（2）計算該天然氣中甲烷的體積分數(shù)______；
（3）由上表可總結出的近似規(guī)律是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）由表中燃燒熱數(shù)值可知，1mol乙烷燃燒生成二氧化碳與液態(tài)水，放出的熱量為1559.8kJ，據(jù)此根據(jù)熱化學方程式的書寫原則書寫．
（2）計算甲烷和乙烷混合氣體的平均燃燒熱，利用十字交叉法計算．
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，碳原子數(shù)目相鄰的烷烴的燃燒熱之差，基本為定值，即烷烴分子中每增加一個CH₂燃燒熱平均增加為定值，計算增加數(shù)值．
解答：解：（1）由表中燃燒熱數(shù)值可知，1mol乙烷燃燒生成二氧化碳與液態(tài)水，放出的熱量為1559.8kJ，乙烷燃燒的熱化學方程式為：C₂H₆（g）+O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1559.8kJ/mol．
故答案為：C₂H₆（g）+O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1559.8kJ/mol．
（2）10L（在標準狀況下）某種天然氣，假設僅含甲烷和乙烷兩種氣體，燃燒時共放出熱量480kJ，平均燃燒熱為=1075.2kJ/mol，根據(jù)十字交叉法計算甲烷與乙烷的體積比：
所以甲烷與乙烷的體積比為4846：1849，甲烷的體積分數(shù)為×100%=72.38%
故答案為：72.38%．
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，碳原子數(shù)目相鄰的烷烴的燃燒熱之差，基本為定值，即烷烴分子中每增加一個CH₂燃燒熱平均增加基本為定值．
乙烷與甲烷燃燒熱相差：1559.8kJ/mol-890.3kJ/mol=669.5kJ/mol，
丙烷與乙烷燃燒熱相差：2219.9kJ/mol-1559.8kJ/mol=660.1kJ/mol，
丁烷與丙烷燃燒熱相差：2877.0kJ/mol-2219.9kJ/mol=657.1kJ/mol，
戊烷與丁烷燃燒熱相差：3536.2kJ/mol-2877.0kJ/mol=659.2kJ/mol．
=661kJ/mol，
烷烴分子中每增加一個CH₂燃燒熱平均增加661kJ/mol左右．
故答案為：烷烴分子中每增加一個CH₂燃燒熱平均增加661kJ/mol左右．
點評：考查熱化學方程式的書寫、反應熱計算、燃燒熱等，難度中等，（3）中為近似規(guī)律，旨在考查學生對數(shù)據(jù)的分析、歸納能力．