Question

已知下列两个热化学方程式：

    H₂(g)+O₂(g)====H₂O(l)；ΔH=-285.8 kJ·mol^-1

    C₃H₈(g)+5O₂(g)====3CO₂(g)+4H₂O(l)；ΔH=-2220 kJ·mol^-1

    实验测得H₂和C₃H₈的混合气体共5 mol，完全燃烧时放热3847 kJ，则混合气体中H₂与C₃H₈的体积比是(    )

A.1∶1                      B.1∶3                       C.3∶1                           D.1∶4

 

Answer 1

解析：本题有多种解法。

    （1）列方程法

    设混合气体H₂的物质的量为x，则C₃H₈的物质的量为5 mol-x，所以：

    285.8 kJ·mol^-1×x+(5 mol-x)×2220 kJ·mol^-1=3847 kJ

    x=3.75 mol，5 mol-x=1.25 mol

    V(H₂)∶V(C₃H₈)=3.75 mol∶1.25 mol=3∶1，故选C。

    （2）估算法

    2 mol C₃H₈完全燃烧时放热为2220 kJ·mol^-1×2 mol=4440 kJ＞ 3847 kJ·mol^-1，所以混合气体中C₃H₈的物质的量小于2 mol，H₂的物质的量大于3 mol，即

    V(H₂)∶V(C₃H₈)＞3∶2，只能选C。

    (3)十字交叉法

    1 mol H₂完全燃烧时放热285.8 kJ，1 mol C₃H₈完全燃烧时放热2220 kJ，1 mol混合气体完全燃烧时放热3847 kJ÷5=769.4 kJ。

=

     所以V(H₂)∶V(C₃H₈)=3∶1。

    (4)观察法

    当1∶1时，即C₃H₈为2.5 mol，此时放出的热量已超过3847 kJ，则1∶3和1∶4反应时放出的热量更多，只有C正确。

答案：C