Question

20．已知25℃、101kPa條件下，H₂、CO、CH₄的燃燒分別為286kJ•mol^-1、283kJ•mol^-1、890kJ•mol^-1，若將a mol H₂、CO、CH₄的混合氣體完全燃燒，生成氣態(tài)CO₂和液態(tài)H₂O，且n（CO₂）=n（H₂O），則放出的熱量（Q）可能為（　�。�

• A． 284.5a kJ
• B． 586.5a kJ
• C． 555a kJ
• D． 598a kJ

Answer 1

分析 由于n（CO₂）=n（H₂O），說(shuō)明混合物中C、H原子數(shù)目之比為1：2，則2[n（CO）+n（CH₄）]=2n（H₂）+4n（CH₄），整理可得：n（CO）=n（H₂）+n（CH₄），即CO為0.5a mol，氫氣與甲烷共0.5a mol，當(dāng)0.5a mol全部為氫氣時(shí)，燃燒放出的熱量最少，當(dāng)0.5a mol全部為甲烷時(shí)，燃燒放出的熱量最多，結(jié)合燃燒熱計(jì)算．

解答 解：由于n（CO₂）=n（H₂O），說(shuō)明混合物中C、H原子數(shù)目之比為1：2，則2[n（CO）+n（CH₄）]=2n（H₂）+4n（CH₄），整理可得：n（CO）=n（H₂）+n（CH₄），即CO為0.5a mol，氫氣與甲烷共0.5a mol，
0.5a mol CO燃燒放出的熱量為0.5a mol×283kJ•mol^-1=141.5a kJ，
當(dāng)另外0.5a mol全部為氫氣時(shí)，燃燒放出的熱量最少，放出熱量最少為141.5a kJ+0.5a mol×286kJ•mol^-1=284.5a kJ，當(dāng)另外0.5a mol全部為甲烷時(shí)，燃燒放出的熱量最多，放出熱量最多為141.5a kJ+0.5a mol×890kJ•mol^-1=586.5a kJ，
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查燃燒熱的有關(guān)計(jì)算，關(guān)鍵是確定CO的物質(zhì)的量，再利用極限法解答，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，難度中等．