Question

（9分）

（1）家用液化气的主要成分之一是丁烷（C₄H₁₀），当1 kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出热量为5×10⁴kJ，试写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式：                              

（2）已知：C（s）＋O₂（g）＝CO₂（g）     ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1

2H₂（g）＋O₂（g）＝2H₂O（g）  ΔH＝－483.6 kJ·mol^－1

现有0.2 mol的炭粉和氢气组成的悬浮气，且混合物在氧气中完全燃烧，共放出63.53 kJ热量，则混合物中C与H₂的物质的量之比为         

（3）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式：

   Fe₂O₃(s)+3CO(g)== 2Fe(s)+3CO₂(g)        △H＝—24.8 kJ·mol^－1

   3Fe₂O₃(s)+ CO(g)==2Fe₃O₄(s)+ CO₂(g)      △H＝—47.4 kJ·mol^－1

Fe₃O₄(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO₂(g)         △H＝ +640.5 kJ·mol^－1

写出CO(g)还原FeO(s)得到Fe (s)体和CO₂(g)的热化学反应方程式：                              

Answer

（1）C4H10（g）+13/2O2（g）＝4CO2（g）+5H2O（l）  △H＝―2900 mol·L-1（3分）

（2）1：1  （3分）

（3）CO(g)+FeO(s) == Fe(s)+CO2(g)    △H＝―218.0 mol·L-1（3分）

【解析】（1）燃烧热是指在一定条件下，1mol可燃物完全生成稳定的氧化物时所放出的热量，所以1mol丁烷燃烧放出的热量是，所以热化学方程式为C4H10（g）+13/2O2（g）＝4CO2（g）+5H2O（l）  △H＝―2900 mol·L-1。

（2）合物中C与H2的物质的量分别是x和y，则x＋y＝0.2、393.5x＋241.8y＝63.53，解得x＝y＝0.1mol，即二者的物质的量之比是1︰1。

（3）考查盖斯定律的应用。根据已知反应可知，（①×3－②－③×2）÷6即得到CO(g)+FeO(s) == Fe(s)+CO2(g) ，所以△H＝（—24.8 kJ·mol－1＋47.4 kJ·mol－1－640.5 kJ·mol－1×2）÷6＝―218.0 mol·L-1。