Question

5．已知下面热化学方程式：
CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂ （g）+2H₂O（l）△H=-890.36kJ•mol^-1
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8k kJ•mol^-1
常温下取体积比为4：1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（标准状况下），在101kPa下经完全燃烧后恢复至常温，求放出的热量．

Answer 1

分析 标准状况下Vm=22.4L/mol，结合n=$\frac{V}{Vm}$及物质的量与热量成正比计算．

解答 解：n（混合气体）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，）
由此可得，n（CH₄）=0.5mol×$\frac{4}{5}$=0.4mol、n（H₂）=0.5mol×$\frac{1}{5}$=0.1mol，
设甲烷和氢气燃烧放出的热量分别为x和y，则
CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂ （g）+2H₂O（l）△H=-890.36 kJ•mol-¹
 1                                                                            890.36
0.4mol                                                                      x
$\frac{1}{0.4}=\frac{890.36}{x}$，解得：x=356.144kJ，
H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8k kJ•mol-¹
1                                                   285.8
0.1mol                                         y
$\frac{1}{0.1}=\frac{285.8}{y}$，解得：y=28.58kJ，
反应放出的总热量Q（总）=356.144kJ+28.58kJ=384.724kJ，
答：完全燃烧后恢复至常温放出的热量为384.724kJ．

点评 本题考查热化学反应方程式的计算，为高频考点，把握物质的量与热量的关系为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意常温下水为液态，题目难度不大．