Question

（6分）2008年北京奧運會所用火炬燃料為丙烷（C₃H₈），悉尼奧運會所用火炬燃料為65%丁烷（C₄H₁₀）和35%丙烷（C₃H₈），已知常溫下1mol丙烷燃燒放出2220kJ熱量，1mol正丁烷燃燒放出2878kJ熱量，1mol異丁烷燃燒放出2869.6kJ熱量。試回答下列問題：

（1）表示正丁烷燃燒的熱化學反應方程式                                          ；

（2）下列有關說法正確的是         ；

     A．奧運火炬燃燒時的能量轉化主要是由化學能轉變為熱能

     B．相同條件下相同質量的正丁烷和丙烷充分燃燒，放出的熱量正丁烷的比較多

     C．正丁烷比異丁烷不穩定

     D．異丁烷分子中的碳氫鍵比正丁烷的多

（3）已知1mol H₂燃燒生成液態水放出熱量是285.8 kJ，現有5mol 氫氣和丙烷的混合氣體，完全燃燒時放熱3847kJ，則氫氣和丙烷的體積比為          。

 

Answer 1

【答案】

（6分） （1）C₄H₁₀(正丁烷，g) + 13/2O₂(g)→4CO₂(g)+5H₂O(l) △H= -2878 kJ•mol^-1（2分，其他合理答案都對）；

（2）A C （2分，有錯全扣，不全扣1分）  （3）3:1（2分）

【解析】（1）考查熱化學方程式的書寫。根據已知條件可知，反應的熱化學方程式應該是C₄H₁₀(正丁烷，g) + 13/2O₂(g)→4CO₂(g)+5H₂O(l) △H= -2878 kJ•mol^-1。

（2）燃燒主要是化學能轉化為熱能，選項A正確；單位質量的正丁烷和丙烷完全燃燒放出的熱量分別是2878 kJ/58、2220kJ/44,所以應該是丙烷放出的熱量多，選項B不正確；正丁烷比異丁烷燃燒放出的熱量多，說明正丁烷的總能量高于異丁烷的，因此異丁烷比正丁烷穩定，選項C正確；異丁烷和正丁烷中的碳氫鍵數目是相同的，都是10個，所以正確的答案選AC。

（3）設氫氣和丙烷的物質的量分別是x和y，則x＋y＝5mol、285.8x＋2220y＝3847kJ，解得x＝0.375mol、y＝0.125mol，所以二者的體積之比是x︰y＝3:1。