Question

（1）用液化气的主要成分之一是丁烷，当10kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量为5×10⁵kJ，试写出丁烷燃烧的热化学方程式

 

，已知1mol液态水气化时需要吸收44kJ的热量，则1mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸汽时的△H为

 

．
（2）化学反应的能量变化（△H）与反应物和生成物的键能有关．键能可以简单的理解为断开1 mol 化学键时所需吸收的能量．下表是部分化学键的键能数据：

化学键	P-P	P-O	O=O	P=O
键能/kJ?mol-1	197	360	499	X

已知白磷的燃烧热为2378.0kJ/mol，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中X=

 

．

Answer 1

考点：反应热和焓变

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）依据质量换算物质的量，结合化学方程式对应的物质的量计算反应放出的热量，依据热化学方程式书写方法，标注物质聚集状态和反应焓变写出；已知1mol液态水汽化时需要吸收44kJ热量，依据热化学方程式和盖斯定律计算得到；
（2）白磷燃烧的方程式为P₄+5O₂=P₄O₁₀，根据化学键的断裂和形成的数目进行计算．

解答： 解：（1）当10kg丁烷完全反应物质的量

10000g

58g?mol-1

=

10000

58

=mol，完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量为5×10⁵kJ，2mol丁烷完全反应放热=

2×5×10-5

10000 58

=5800KJ，依据反应物和产物状态标注聚集状态和对应量下的反应热，书写的热化学方程式为：2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol；
已知1mol液态水汽化时需要吸收44kJ热量，①H₂O（l）=H₂O（g）△H=44KJ/mol；②2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol；
依据盖斯定律①×10+②得到2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（g）△H=-5360kJ/mol，所以1mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸汽时放热2680KJ，
故答案为：2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol；-2680KJ/mol；
（2）白磷燃烧的方程式为P₄+5O₂=P₄O₁₀，1mol白磷完全燃烧需拆开6mol P-P、5mol O=O，形成12molP-O、4mol P=O，
所以12mol×360kJ/mol+4mol×xkJ/mol-（6mol×197 kJ/mol+5 mol×499 kJ/mol）=2378.0kJ，
x=433.75≈434．
故答案为：434．

点评：本题考查较为综合，题目难度中等，本题注意热化学方程式的书写方法和计算应用，注意焓变计算和物质聚集状态的标注，学习中要准确把握，另外注意反应热的计算，特别是注意分析白磷的氧化磷的分子结构，正确判断共价键的类型和数目．