题目内容
【题目】已知:在36 g 碳不完全燃烧所得气体中,CO占1/3体积,CO2占2/3体积,且知C(s) +1/2O2(g) = CO(g) △H = -110.5 kJ/mol CO(g) +1/2O2(g) = CO2(g) △H = -283 kJ/mol,下列说法错误的是
A. 与这些碳完全燃烧相比,碳不完全燃烧损失的热量是 283kJ
B. CO2(g)= C(s) + O2(g) △H = +393.5 kJ/mol
C. 3mol C(s)与2mol O2(g)完全反应放出的热量为614.5 kJ
D. 已知相关的化学键键能数据如下
化学键 | H—H | C—O | H—O | C—H | |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 343 | 1 076 | 465 | 413 |
则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH= +99 kJ/mol
【答案】D
【解析】
A.碳完全燃烧放热放出的热量最多,因此反应中损失的热量就相当于是生成的CO再燃烧时所放出的热量。根据已知条件可知,生成的CO是1mol,所以损失的热量就是283kJ,故A正确;
B.已知①C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ/mol,②CO(g) +1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283kJ/mol,根据盖斯定律由①+②可得C(s) +O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ/mol,所以CO2(g)=C(s)+O2(g) △H=+393.5kJ/mol,故B正确;
C.碳在氧气中燃烧,氧气不足发生反应2C+O22CO,氧气足量发生反应C+O2
CO2,3mol碳在2mol氧气中燃烧,n(C):n(O2)=3:2,介于2:1与1:1之间,设生成的CO为xmol,CO2为ymol,根据碳元素守恒有x+y=3,根据氧元素守恒有x+2y=2×2,联立方程,解得x=2,y=1,由C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ/mol、C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ/mol,3molC(s)与2mo O2(g)完全反应放出的热量为110.5kJ/mol×2mol+393.5kJ/mol×1mol=614.5kJ,故C正确;
D.反应热等于断开旧键吸收的热量与形成新键所放出能量的差值,则根据表中数据和反应的化学方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知反应热ΔH=(1076kJ/mol+436kJ/mol×2)-(413kJ/mol×3+343kJ/mol+465kJ/mol)=-99kJ/mol,故D错误。
故选D。
