Question

5．已知下面熱化學方程式：
CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂ （g）+2H₂O（l）△H=-890.36kJ•mol^-1
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8k kJ•mol^-1
常溫下取體積比為4：1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（標準狀況下），在101kPa下經完全燃燒后恢復至常溫，求放出的熱量．

Answer 1

分析 標準狀況下Vm=22.4L/mol，結合n=$\frac{V}{Vm}$及物質的量與熱量成正比計算．

解答 解：n（混合氣體）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，）
由此可得，n（CH₄）=0.5mol×$\frac{4}{5}$=0.4mol、n（H₂）=0.5mol×$\frac{1}{5}$=0.1mol，
設甲烷和氫氣燃燒放出的熱量分別為x和y，則
CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂ （g）+2H₂O（l）△H=-890.36 kJ•mol-¹
 1                                                                            890.36
0.4mol                                                                      x
$\frac{1}{0.4}=\frac{890.36}{x}$，解得：x=356.144kJ，
H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8k kJ•mol-¹
1                                                   285.8
0.1mol                                         y
$\frac{1}{0.1}=\frac{285.8}{y}$，解得：y=28.58kJ，
反應放出的總熱量Q（總）=356.144kJ+28.58kJ=384.724kJ，
答：完全燃燒后恢復至常溫放出的熱量為384.724kJ．

點評 本題考查熱化學反應方程式的計算，為高頻考點，把握物質的量與熱量的關系為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意常溫下水為液態(tài)，題目難度不大．