Question

1 mol CH₄气体完全燃烧生成CO₂和H₂O(l)时，放出的热量为802 kJ，但当不完全燃烧生成CO和H₂O(l)时，放出热量为519 kJ。如果1 mol CH₄与一定量O₂燃烧生成CO、CO₂、H₂O，并放出731.25 kJ的热量，则一定量O₂的质量为(    )

A.40 g                      B.56 g                        C.60 g                            D.无法计算

Answer 1

解析：CH₄燃烧分为两部分，由题意可写出热化学方程式：

    ①CH₄(g)+2O₂(g)====CO₂(g)+2H₂O(g)；ΔH=-802 kJ·mol^-1

    ②CH₄(g)+3/2O₂(g)====CO(g)+2H₂O(g)；ΔH=-519 kJ·mol^-1

    解法1：本题可根据已知的条件：1 mol CH₄与一定量O₂燃烧放出731.25 kJ热量，列方程组求解。

    设发生①②两个反应的CH₄的物质的量分别为x、y，则可得等式：

    x+y=1，802x+519y=731.25。

    联立两等式，解得x=0.75 mol，y=0.25 mol。所用的O₂的质量为32 g·mol^-1×（0.75 mol×2+0.25 mol×3/2）=60 g。

    解法2：十字交叉法：

   

    即在①②两反应中CH₄的物质的量之比为3∶1。所以消耗O₂的质量为

    m(O₂)=() mol×32 g·mol^-1=60 g

答案：C