Question

1．在一定條件下，CH₄和CO的燃燒的熱化學方程式分別為：
CH₄（g）+2O₂（g）=2H₂O（l）+CO₂（g）△H=-890kJ/mol
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566kJ/mol
一定量的CH₄和CO的混合氣體完全燃燒時，放出的熱量為323.6kJ，生成的CO₂用過量的飽和石灰水完全吸收，可得到50 g白色沉淀．求混合氣體中CH₄和CO的體積比．

Answer 1

分析 依據題意設CH₄為amol，CO為bmol，利用生成的CO₂用過量飽和石灰水完全吸收，可得50克CaCO₃沉淀可計算出二氧化碳的物質的量，根據碳守恒得出二氧化碳與CH₄和CO的關系，再利用CH₄和CO的燃燒的熱化學方程式以及完全燃燒一定量的CH₄和CO的混合氣體放出323.6kJ的熱量，列出熱量與與CH₄和CO的關系，聯立兩式即可以算出兩種物質的物質的量，從而求出體積比．

解答 解：設CH₄為amol，CO為bmol，依據CH₄和CO的燃燒的熱化學方程式得出：890kJ/mol×amol+$\frac{566}{2}$kJ/mol×bmol=323.6kJ①；生成的CO₂用過量的飽和石灰水完全吸收，可得到50g白色沉淀，碳酸鈉的物質的量為：n（Na₂CO₃）=n（CaCO₃）=$\frac{50g}{100g/mol}$=0.5mol，故得出C元素的物質的量為0.5mol，即：amol+bmol=0.5mol，解得：a≈0.3 mol，b≈0.2mol，
則a：b=0.3：0.2=3：2，
答：混合氣體中CH₄和CO的體積比為3：2．

點評 本題主要考查反應熱的計算，理順混合物各成分與反應熱的關系是計算關鍵，題目難度中等．