Question

以下是一些烷烴的燃燒熱（kJ/mol）數(shù)據(jù)，回答下列問題：

化合物	燃燒熱	化合物	燃燒熱
甲烷	891.0	正丁烷	2 878.0
乙烷	1 560.8	異丁烷	2 869.6
丙烷	2 221.5	2-甲基丁烷	3 531.3

（1）已知：物質(zhì)的能量越高越不穩(wěn)定，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，比較正丁烷、異丁烷的熱穩(wěn)定性：正丁烷

 

異丁烷（填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）寫出乙烷燃燒的熱化學方程式：

 

（3）相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分數(shù)越大，燃燒放出的熱量

 

（填“越多”、“越少”或“相同”）．

Answer 1

分析：燃燒熱是指1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量．一般C→CO₂，H→H₂O（l），S→SO₂，燃燒熱是物質(zhì)的性質(zhì)，可燃物為1mol，產(chǎn)物為穩(wěn)定氧化物．
（1）依據(jù)圖表給出的燃燒熱數(shù)值比較正丁烷、異丁烷能量高低判斷；
（2）依據(jù)表中乙烷燃燒熱（kJ/mol）數(shù)據(jù)，求出2mol乙烷完全燃燒時放出的熱量，以此寫出熱化學方程式；
（3）分別計算出甲烷、乙烷、丙烷含碳量，去等質(zhì)量的三種烷烴比較完全燃燒放出的熱量．

解答：解：（1）從圖表給出的數(shù)據(jù)可知1mol正丁烷完全燃燒放出的熱量為2 878.0KJ，1mol異丁烷完全燃燒放出的熱量為2 869.6KJ，說明1mol正丁烷比1mol異丁烷所含能量高了9.4KJ，能量越高越不穩(wěn)定，所以正丁烷穩(wěn)定性小于異丁烷，
故答案為：＜；
（2）依據(jù)表中乙烷燃燒熱（kJ/mol）數(shù)據(jù)，可知1mol乙烷完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出熱量1 560.8KJ，則2mol乙烷完全燃燒放出熱量為2×1 560.8KJ
=3121.6KJ，乙烷燃燒是放熱反應(yīng)，△H＜0，則乙烷燃燒的熱化學方程式為：2C₂H₆（g）+7O₂（g）═4CO₂（g）+6H₂O（l）△H=-3121.6kJ/mol，
故答案為：2C₂H₆（g）+7O₂（g）═4CO₂（g）+6H₂O（l）△H=-3121.6kJ/mol；
（3）甲烷的含碳量為

12

16

×100%=75%、乙烷的含碳量為

24

30

×100%=80%、丙烷的含碳量為

36

44

×100%=81.8%，
取三種烷烴各1g，則依據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù)表計算各自完全燃燒放出的熱量：
 甲烷     Q1             乙烷      Q2                           丙烷             Q3
16g    891.0 KJ           30g       1 560.8KJ                    44g             2 221.5KJ   
1g      55.69KJ            1g      52.02KJ                        1g                50.49KJ    
比較可知，甲烷、乙烷、丙烷含碳量依次增大，相同質(zhì)量的甲烷、乙烷、丙烷完全燃燒放出的熱量依次減小，所以相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分數(shù)越大，燃燒放出的熱量越少，故答案為：越少．

點評：本題考查了燃燒熱的含義，依據(jù)能量高低判斷物質(zhì)的穩(wěn)定性，熱化學方程式的書寫和烷烴燃燒時放熱規(guī)律，題目難度不大，書寫熱化學方程式時應(yīng)注意焓變符號的判斷．