Question

化学反应都有能量变化。丙烷(C₃H₈)是一种优良的燃料，如图是一定量丙烷在常温常压下完全燃烧生成CO₂和1 mol H₂O(l)过程中的能量变化图。试回答下列问题：

(1)写出丙烷燃烧热的热化学方程式：___。

(2)二甲醚(CH₃OCH₃)是一种新型燃料，应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO₂和液态水放出1455 kJ的热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO和液态水共放出1607 kJ的热量，则混合气体中丙烷和二甲醚的物质的量之比为___。

Answer

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H= -2215.0 kJ/mol 1：4

【解析】

(1)丙烷燃烧反应是放热的，所以△H<0，分析图象得到生成1 mol水的焓变△H=-553.75 kJ/mol，依据热化学方程式书写方法写出，注意物质聚集状态，对应量下的焓变；

(2)依据热化学方程式结合混合气体物质的量和放热列式计算得到二甲醚和丙烷物质的量之比。

(1)图象是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图，丙烷燃烧反应是放热的，所以△H=-553.75 kJ/mol；丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)反应放热△H= -553.75 kJ/mol，由于丙烷化学式是C3H8，则1 mol丙烷完全燃烧产生4 mol H2O，反应放出热量Q=4 mol×553.75 kJ/mol=2215.0 kJ/mol，故该反应的热化学方程式为：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2215.0 kJ/mol；

(2)1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455 kJ热量，1 mol丙烷完全燃烧放出2215.0 kJ的热量，若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1607 kJ热量，设1 mol混合气体中二甲醚物质的量x，丙烷物质的量为(1-x)，1455x kJ+2215.0(1-x) kJ=1607 kJ，解得x=0.8，则混合气体中丙烷物质的量为0.2 mol，故混合气体中丙烷和二甲醚物质的量之比n(C3H8)：n(CH3OCH3)=0.2 mol：0.8 mol=1：4。