Question

2008年北京奥运会所用火炬燃料为丙烷（C₃H₈），悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷（C₄H₁₀）和35%丙烷（C₃H₈），已知常温下1mol丙烷燃烧放出2220kJ热量，1mol正丁烷燃烧放出2878kJ热量，1mol异丁烷燃烧放出2869.6kJ热量．试回答下列问题：
（1）表示正丁烷燃烧的热化学反应方程式

C₄H₁₀（正丁烷，g）+13/2O₂（g）→4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-2878 kJ?mol^-1

；
（2）下列有关说法正确的是

AC

；
A．奥运火炬燃烧时的能量转化主要是由化学能转变为热能
B．相同条件下，正丁烷的热值比丙烷大
C．正丁烷比异丁烷不稳定
D．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
（3）已知1mol H₂燃烧生成液态水放出热量是285.8kJ，现有5mol 氢气和丙烷的混合气体，完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和丙烷的体积比为

3：1

．

Answer 1

分析：（1）依据热化学方程式的书写方法，标注物质聚集状态和对应焓变写出；
（2）A、燃料燃烧放热，化学能转化为热能；
B、依据热值含义分析计算比较；1千克（每立方米）某种固体（气体）燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值；
C、依据燃烧热化学方程式的焓变分析，能量越高越不稳定；
D、异丁烷分子中的碳氢键和正丁烷的相同；
（3）依据常温下1mol丙烷燃烧放出2220kJ热量，1mol H₂燃烧生成液态水放出热量是285.8kJ，结合题干条件分析计算．

解答：解：（1）1mol正丁烷燃烧放出2878kJ热量，常温下反应生成的水为液体，依据热化学方程式书写方法写出热化学方程式：C₄H₁₀（正丁烷，g）+13/2O₂（g）→4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-2878 kJ?mol^-1，
故答案为：C₄H₁₀（正丁烷，g）+13/2O₂（g）→4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-2878 kJ?mol^-1；
（2）A、燃料燃烧放热，化学能转化为热能，故A正确；
B、依据热值含义分析计算比较；1千克（每立方米）某种固体（气体）燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值；正丁烷热值=49.6，丙烷热值=

2220

44

50.45，相同条件下，正丁烷的热值比丙烷小，故B错误；
C、依据燃烧热化学方程式的焓变分析，1mol正丁烷燃烧放热小于异丁烷燃烧放热，说明异丁烷能量高于正丁烷，能量越高越不稳定；正丁烷比异丁烷不稳定，故C正确；
D、异丁烷分子中的碳氢键和正丁烷的相同，故D错误；
故答案为：AC；
（3）1mol丙烷燃烧放出2220kJ热量，1mol H₂燃烧生成液态水放出热量是285.8kJ，设5mol 氢气和丙烷的混合气体中丙烷物质的量为x，氢气为5-x，
2220x+（5-x）285.8=3847
x=1.25mol，氢气物质的量3.75mol，氢气和丙烷的体积比等于氢气和丙烷的物质的量之比=3.75：1.25=3：1，
故答案为：3：1．

点评：本题考查了热化学方程式书写方法，物质能量比较方法，热化学方程式的计算应用，题目难度中等．