Question

20．已知25℃、101kPa条件下，H₂、CO、CH₄的燃烧分别为286kJ•mol^-1、283kJ•mol^-1、890kJ•mol^-1，若将a mol H₂、CO、CH₄的混合气体完全燃烧，生成气态CO₂和液态H₂O，且n（CO₂）=n（H₂O），则放出的热量（Q）可能为（　　）

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

Answer 1

分析 由于n（CO₂）=n（H₂O），说明混合物中C、H原子数目之比为1：2，则2[n（CO）+n（CH₄）]=2n（H₂）+4n（CH₄），整理可得：n（CO）=n（H₂）+n（CH₄），即CO为0.5a mol，氢气与甲烷共0.5a mol，当0.5a mol全部为氢气时，燃烧放出的热量最少，当0.5a mol全部为甲烷时，燃烧放出的热量最多，结合燃烧热计算．

解答 解：由于n（CO₂）=n（H₂O），说明混合物中C、H原子数目之比为1：2，则2[n（CO）+n（CH₄）]=2n（H₂）+4n（CH₄），整理可得：n（CO）=n（H₂）+n（CH₄），即CO为0.5a mol，氢气与甲烷共0.5a mol，
0.5a mol CO燃烧放出的热量为0.5a mol×283kJ•mol^-1=141.5a kJ，
当另外0.5a mol全部为氢气时，燃烧放出的热量最少，放出热量最少为141.5a kJ+0.5a mol×286kJ•mol^-1=284.5a kJ，当另外0.5a mol全部为甲烷时，燃烧放出的热量最多，放出热量最多为141.5a kJ+0.5a mol×890kJ•mol^-1=586.5a kJ，
故选：C．

点评 本题考查燃烧热的有关计算，关键是确定CO的物质的量，再利用极限法解答，侧重考查学生分析计算能力，难度中等．