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114-學測-自然-題組-55-57
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烷類在充足的氧氣下,可進行燃燒反應,產生二氧化碳,並釋出熱量,可作為燃料使用。市售的液化天然氣是以甲烷為成分,液化石油氣則是丙烷與丁烷的混合物。表3為幾種烷類的分子式、分子量及莫耳燃燒熱。1莫耳碳氫化合物完全燃燒生成二氧化碳和水時,所釋出的熱量稱為莫耳燃燒熱。
化合物
分子式
分子量
莫耳燃燒熱(千焦耳/莫耳)
甲烷
CH₄
16
890
乙烷
C₂H₆
30
1560
丁烷
C₄H₁₀
58
2874
戊烷
C₅H₁₂
72
3509
辛烷
C₈H₁₈
114
5460
根據表3資料,下列敘述何者正確?
A
因辛烷分子量較甲烷大,故1莫耳辛烷比1莫耳甲烷含有較多的分子數
B
每克烷類燃燒釋出熱量的大小順序為:甲烷>丁烷>戊烷
C
每克烷類燃燒釋出熱量皆大於50千焦耳
D
燃燒2莫耳甲烷比燃燒1莫耳乙烷,所釋出的熱量少
E
由表3資料,可以推測己烷的莫耳燃燒熱約為6200(千焦耳/莫耳)
(a)根據表3,試推測丙烷的分子式為何?並計算其分子量為何?(2分) 分子式:
分子量及計算過程:
(b)假設莫耳燃燒熱與烷類碳數大致呈線性關係,試列式推算丙烷的莫耳燃燒熱的數值為何?(單位:千焦耳/莫耳)(2分)
關於液化天然氣與液化石油氣完全燃燒的敘述,下列哪些正確?(不考慮市售液化天然氣與液化石油氣含有的其他雜質)(應選2項)
A
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O是液化天然氣完全燃燒的平衡反應式
B
假設液化石油氣含有等莫耳數的丙烷與丁烷。完全燃燒100克的液化石油氣釋出的總熱量,一半來自丙烷,另一半來自丁烷
C
1克液化天然氣與1克液化石油氣完全燃燒,所需氧氣的莫耳數相同
D
1克液化天然氣與1克液化石油氣完全燃燒,會產生相同莫耳數的水
E
在釋出3500千焦耳的條件下,分別使用液化天然氣和液化石油氣完全燃燒,液化天然氣會產生較少莫耳數的二氧化碳
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