Question

17．（1）家用液化气中主要成分之一是丁烷（C₄H₁₀）．当1g丁烷完全燃烧并生成CO₂和液态水时，放出热量50kJ．试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式
2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol；
（2）SF₆分子结构中只存在S-F键．已知：1mol S（s）转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1mol F-F、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ．则S（s）+3F₂（g）═SF₆（g）的反应热△H为-1220 kJ•mol^-1
（3）金刚石和石墨在氧气不足时生成一氧化碳，充分燃烧时生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示：
①等量金刚石和石墨完全燃烧金刚石（填“金刚石”或“石墨”）放出热量更多，写出表示石墨燃烧热的热化学方程式C（s，石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1；
②在通常状况下，金刚石和石墨相比，石墨（填“金刚石”或“石墨”）更稳定，写出石墨转化为金刚石的△H为+1.9 kJ•mol^-1生成气体36g，该过程放出的热量共252 kJ．

Answer 1

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；
（2）根据反应热△H=反应物总键能-生成物总键能计算反应热；
（3）图象分析金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以说明石墨稳定，图象分析1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为393.5kJ，则石墨的燃烧热为△H=-393.5kJ?mol^-1，依据极值计算判断生成的气体组成，结合热化学方程式计算过程放出的热量．

解答 解：（1）解：1g丁烷完全燃烧并生成CO₂和液态水时，放出热量50kJ，2mol丁烷完全燃烧并生成CO₂和液态水时，放出热量为：50kJ×58×2=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；
故答案为：2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol；
（2）反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，所以对于S（s）+3F₂（g）═SF₆（g），其反应热△H=280kJ/mol+3×160kJ/mol-6×330kJ/mol=-1220kJ/mol，
故答案为：-1220；
（3）①金刚石能量高于石墨，所以等物质的量的金刚石和石墨完全燃烧，金刚石放出热量多；能量越低越稳定，所以说明石墨稳定，石墨的燃烧热为△H=-393.5kJ?mol^-1，所以石墨燃烧热的热化学方程式为：C（s，石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1，
故答案为：金刚石；C（s，石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1；
②图象分析金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以说明石墨稳定，图象分析石墨转化为金刚石需要吸收热量=395.4KJ-393.5KJ=1.9KJ；反应的热化学方程式为C（石墨，s）═C（金刚石，s）△H=+1.9 kJ•mol^-1；12g石墨物质的量为1mol，在一定量空气中燃烧，依据元素守恒，若生成二氧化碳质量为44g，若生成一氧化碳质量为28g，生成气体36g，28g＜36g＜44g，判断生成的气体为一氧化碳和二氧化碳气体，设一氧化碳物质的量为x，二氧化碳物质的量为（1-x）mol，28x+44（1-x）=36g，x=0.5mol，二氧化碳物质的量为0.5mol；依据图象分析，C（石墨，s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ•mol^-1 ；C（石墨，s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-110.5 kJ•mol^-1 ，生成二氧化碳和一氧化碳混合气体放出热量=393.5 kJ•mol^-1 ×0.5mol+110.5 kJ•mol^-1 ×0.5mol=252KJ；12g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36g，该过程放出的热量为252.0kJ；
故答案为：石墨；+1.9；252.0．

点评 本题考查了化学反应能量变化的图象分析计算，热化学方程式的书写方法，掌握基础是关键，题目难度中等．