题目内容

20.在298K、101kPa时,充分燃烧一定量的丁烷,放出热量Q kJ(Q>0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需要消耗5mol•L-1的KOH溶液100mL,恰好生成正盐.则此条件下,下列热化学方程式正确的是(  )
A.C4H10(g)+$\frac{13}{2}$O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-16Q kJ•mol-1
B.C4H10(g)+$\frac{13}{2}$O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-8Q kJ•mol-1
C.C4H10(g)+$\frac{13}{2}$O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-Q kJ•mol-1
D.C4H10(g)+$\frac{13}{2}$O2(g)═4CO2(g)+5H2O(g)△H=-Q kJ•mol-1

分析 充分燃烧一定量的丁烷发生的反应为:2C4H10+13O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$8CO2+10H2O,CO2恰好与KOH溶液完全反应生成正盐为K2CO3,2KOH+CO2═H2O+K2CO3,根据n=c×V计算KOH的物质的量,根据钾元素守恒计算n(K2CO3),根据碳元素守恒有n(CO2)=n(K2CO3),据此计算判断.

解答 解:KOH的物质的量为n(KOH)=c×V=0.1L×5mol/L=0.5mol,
2KOH+CO2═H2O+K2CO3
根据钾离子守恒,故n(K2CO3)=0.25mol,
根据碳元素守恒由n(CO2)=n(K2CO3)=0.25mol,
2C4H10+13O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$8CO2+10H2O
根据碳元素守恒可知,丁烷的物质的量为n(C4H10)=0.25mol×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$mol,
即$\frac{1}{16}$ mol丁烷放出的热量大小为QkJ,
故1mol丁烷完全燃烧放出的热量为16QkJ,
则此条件下反应热化学方程式为C4H10(g)+$\frac{13}{2}$O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-16Q kJ•mol-1
故选A.

点评 本题考查反应热的计算,根据氢氧化钾确定丁烷的物质的量是解答该题的关键,题目难度中等.

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