Question

燃料和能源是化學(xué)知識(shí)與社會(huì)生活聯(lián)系極為密切的內(nèi)容．我們要關(guān)注礦物能源的合理利用，積極研究、開發(fā)新能源．
（1）新能源應(yīng)該具有原狀料易得、燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量多且不會(huì)污染環(huán)境特點(diǎn)．在煤炭、石油、煤氣、氫氣中，前途廣闊的能源是______．
（2）近年來，我國(guó)煤礦事故大多是由于瓦斯暴炸所致．瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等氣體，當(dāng)?shù)V井中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到一一定范圍時(shí)遇明火即燃燒爆炸．為避免災(zāi)難的發(fā)生應(yīng)采取的切實(shí)可行的措施有______（填序號(hào)）
①加強(qiáng)安全管理，杜絕明火源
②降低瓦斯氣體的著火點(diǎn)
③提高通風(fēng)能力④將礦井中的氧氣抽去
（3）為了提高煤的熱效應(yīng)，同時(shí)減少燃燒時(shí)的環(huán)境污染，常將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣，這是將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一．水煤氣的主要成分是一氧化碳的氫氣，它是由煤炭和水蒸氣反應(yīng)制得，已知C（石墨）、CO、H₂燃燒的熱化學(xué)方程式為：
C（s，石墨）+O₂（g）═CO₂（g），△H₁=-393.5kJ?mol^-1
H₂（g）+O₂（g）═H₂O（g），△H₂=-241.8kJ?mol^-1
CO（g）+O₂（g）═CO₂（g），△H₃=-283.0kJ?mol^-1
H₂（g）+O₂（g）═H₂O（l），△H₄=-285.8kJ?mol^-1
請(qǐng)回答下列問題：
①根據(jù)上述提供的熱化學(xué)方程式計(jì)算，36g水由液態(tài)變成氣態(tài)的熱量變化是______．
②寫出C（s，石墨）與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______．
③丙烷是液化石油氣的主要成分之一，丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為：
C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g），△H=-2220.0kJ?mol^-1
相同物質(zhì)的量的丙烷和一氧化碳完全燃燒生成氣態(tài)產(chǎn)物時(shí)，產(chǎn)生的熱量之比為______；相同質(zhì)量的氫氣和丙烷完全燃燒生成氣態(tài)產(chǎn)物時(shí)，產(chǎn)生的熱量之比為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）煤炭、石油屬于化石能源，燃燒容易污染環(huán)境，煤氣燃燒會(huì)生成導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體，氫氣燃燒生成水，熱值高、無污染；
（2）杜絕明火源、提高通風(fēng)能力可以防止瓦斯爆炸；可燃物的著火點(diǎn)一般情況下不能改變；將礦井中的氧氣抽盡是不現(xiàn)實(shí)的，也是不可以的；
（3）①由氫氣燃燒生成H₂O（g）與生成H₂O（l）的熱化學(xué)方程式可知：H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol，據(jù)此計(jì)算；
②根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學(xué)方程式乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)進(jìn)行加減構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式，反應(yīng)熱也乘以相應(yīng)的系數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算；
③根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算相同物質(zhì)的量的丙烷和一氧化碳完全燃燒生成氣態(tài)產(chǎn)物時(shí)產(chǎn)生的熱量之比；
令質(zhì)量為1g，根據(jù)n=計(jì)算物質(zhì)的量，再根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算．
解答：解：（1）煤炭、石油屬于化石能源，燃燒容易污染環(huán)境，煤氣燃燒會(huì)生成導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體，氫氣燃燒生成水，熱值高、無污染，是前途廣闊的能源，
故答案為：氫氣；
（2）①加強(qiáng)安全管理，杜絕明火源可以防止瓦斯爆炸，故①正確；
②瓦斯的著火點(diǎn)一般情況下不能改變，故②錯(cuò)誤；
③提高通風(fēng)能力可以降低瓦斯的濃度，可以防止瓦斯爆炸，故③正確；
④將礦井中的氧氣抽盡是不現(xiàn)實(shí)的，也是不允許的，因?yàn)楣と嗽诰�下作業(yè)需要氧氣，故④錯(cuò)誤，
故答案為：①③；
（3）①已知：H₂（g）+O₂（g）═H₂O（g），△H₂=-241.8kJ?mol^-1
H₂（g）+O₂（g）═H₂O（l），△H₄=-285.8kJ?mol^-1
根據(jù)蓋斯定律可得：H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol，
故36g水由液態(tài)變成氣態(tài)相應(yīng)吸收熱量×44kJ=88kJ，
故答案為：吸收88kJ；
②已知：Ⅰ、C（s，石墨）+O₂（g）═CO₂（g），△H₁=-393.5kJ?mol^-1
Ⅱ、H₂（g）+O₂（g）═H₂O（g），△H₂=-241.8kJ?mol^-1
Ⅲ、CO（g）+O₂（g）═CO₂（g），△H₃=-283.0kJ?mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，Ⅰ-Ⅲ-Ⅱ可得C（s，石墨）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ?mol^-1，
故答案為：C（s，石墨）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ?mol^-1；
③根據(jù)熱化學(xué)方程式可知，相同物質(zhì)的量的丙烷和一氧化碳完全燃燒生成氣態(tài)產(chǎn)物時(shí)產(chǎn)生的熱量之比為2220.0kJ?mol^-1：283.0kJ?mol^-1=2220：283
令質(zhì)量為1g，氫氣的物質(zhì)的量為0.5mol，丙烷物質(zhì)的量為mol，故放出的熱量之比為0.5mol×241.8kJ?mol^-1：mol×2220.0kJ?mol^-1=5319.6：2220，
故答案為：2220：283；5319.6：2220．
點(diǎn)評(píng)：本題考查熱化學(xué)方程式的書寫及有關(guān)計(jì)算，難度中等，注意理解熱化學(xué)方程式的意義與蓋斯定律．