Question

14．甲醇是人們開發(fā)利用的一種新能源，已知：
①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₁=-571.8kJ•mol^-1
②CH₃OH（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H₂=-192.9kJ•mol^-1
③CH₃OH（l）═CH₃OH（g）△H₃=+37.4kJ•mol^-1
（1）寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-727.3 kJ•mol^-1．
（2）H₂的燃燒熱為285.9 kJ•mol^-1．
（3）二甲醚也是一種新型燃料，1mol二甲醚蒸氣完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放出1 455kJ熱量，若1mol二甲醚和甲醇的混合氣體完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時共放出1 224.9kJ熱量，則混合氣體中甲醇和二甲醚的物質的量之比為1：2．

Answer 1

分析 （1）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到燃燒熱的熱化學方程式；
（2）依據熱化學方程式 2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₁=-571.8kJ•mol^-1 ，燃燒熱概念分析計算氫氣燃燒熱；
（3）1mol 二甲醚完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水放出1 455kJ熱量．1mol甲醇和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水共放出1224.9kJ熱量，依據熱化學方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-727.3 kJ•mol^-1，結合混合氣體物質的量和放熱列式計算得到二甲醚和甲醇物質的量之比．

解答 解：（1）①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₁=-571.8kJ•mol^-1
②CH₃OH（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H₂=-192.9kJ•mol^-1
③CH₃OH（l）═CH₃OH（g）△H₃=+37.4kJ•mol^-1
依據蓋斯定律計算①+②+③得到CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-727.3 kJ•mol^-1 ，
故答案為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-727.3 kJ•mol^-1 ；
（2）2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₁=-571.8kJ•mol^-1，則氫氣燃燒熱的熱化學方程式為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H₁=-285.9kJ•mol^-1，
故答案為：285.9 kJ•mol^-1；
（3）1mol 二甲醚完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水放出1 455kJ熱量．1mol甲醇和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水共放出1224.9kJ熱量，依據熱化學方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-727.3 kJ•mol^-1，設1mol混合氣體中二甲醚物質的量x，得到甲醇燃燒放熱（1-x）727.3KJ；依據條件得到：1224.9kJ-1455xKJ=（1-x）727.3KJ，計算得到x=0.68，則混合甲醇物質的量為0.32mol，則混合氣體中甲醇和二甲醚物質的量之比=0.32：0.68=1：2，
故答案為：1：2．

點評 本題考查了熱化學方程式的計算，比較基礎，平時注意基礎知識的積累，解題時需注意化學計量數與熱量的關系，題目難度不大．