問題詳情:
*醇作為燃料,在化石能源和可再生能源時期均有廣泛的應用前景。
Ⅰ.*醇可以替代汽油和柴油作為內燃機燃料
(1)汽油的主要成分之一是**[C8H18(l)]。已知:25℃,101KPa時,0.2mol**完全燃燒生成氣態二氧化碳和液態水,放出1103.6kJ熱量。該反應的熱化學方程式為___。25℃,101KPa時CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.5kJ·mol-1,相同質量的*醇和**分別燃燒時釋放的熱量用於煅燒石灰石製備CaO,則得到CaO多的是___(填“*醇”或“**”)。
(2)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)ΔH=-393kJ·mol-1,該反應相關化學鍵鍵能數據如下表:則X=___。
化學鍵 | O=O | C-O | C≡O | H-O | C-H |
E/(kJ·mol-1) | 496 | 343 | 1076 | X | 413 |
Ⅱ.*醇的合成
(3)以CO2(g)和H2(g)為原料合成*醇,反應的能量變化如圖所示。
①補全圖:圖中A處應填入___。
②該反應需要加入銅-鋅基催化劑。加入催化劑後,該反應ΔH___(填“變大”、“變小”或“不變”)。
③已知:CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-283kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH2=-242kJ·mol-1
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-676kJ·mol-1
以CO(g)和H2(g)為原料合成*醇的熱化學方程式為___。
【回答】
C8H18(l)+12.5O2=4CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ·mol-1 ** 465 1molCO2+3molH2 不變 CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH=-91kJ·mol-1
【詳解】
(1)25℃,101KPa時,0.2mol**完全燃燒生成氣態二氧化碳和液態水,放出1103.6kJ熱量,則1mol C8H18(l)完全燃燒生成氣態二氧化碳和液態水,放出1103.6kJ 5=5518 kJ熱量,熱化學方程式為C8H18(l)+12.5O2=4CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ·mol-1;
物質的量與熱量成正比,等質量時,則放熱多的為C8H18,熱量用於煅燒石灰石製備CaO,則得到CaO多的是**;故*為:**;
(2)ΔH=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和,有,解得X=465,故*為:465;
(3)①A為反應物,結合生成物及原子守恆可知,A處為1molCO2+3molH2,故*為:1molCO2+3molH2;
②催化劑不改變反應的始終態,則加入催化劑後,該反應的△H不變,故*為:不變;
③已知熱化學方程式:①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-283kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH2=-242kJ·mol-1
③CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-676kJ·mol-1
結合蓋斯定律可知,①+②×2-③得到CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-283kJ/mol+(-242kJ/mol)×2-(-676kJ/mol)=-91kJ/mol,故*為:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH=-91kJ·mol-1。
【點睛】
把握熱化學方程式的書寫方法、焓變計算、燃料的使用為解答的關鍵。
知識點:化學反應熱的計算
題型:填空題