Question

17．已知0.3mol C在0.2mol O₂中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量．已知单质碳的燃烧热为Y kJ/mol，则1mol C与O₂反应生成CO的反应热△H为（　　）

• A． -Y kJ/mol
• B． -（5X-0.5Y）kJ/mol
• C． -（10X-Y）kJ/mol
• D． +（10X-Y）kJ/mol

Answer 1

分析 碳在氧气中燃烧，氧气不足发生反应2C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO，氧气足量发生反应C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂，0.3mol C在0.2mol O₂中燃烧，介于2：1与1：1之间，所以上述反应都发生；设生成的CO为xmol、CO₂为ymol，根据碳元素与氧元素守恒列方程计算x、y的值，计算生成ymol二氧化碳的热量，放出的总热量减去生成二氧化碳，放出的热量为生成xmolCO放出的热量，据此计算1molC与O₂反应生成CO的反应热△H．

解答 解：碳在氧气中燃烧，氧气不足发生反应2C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO，氧气足量发生反应C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂，
0.3mol C在0.2mol O₂中燃烧，n（C）：n（O₂）=3：2，介于2：1与1：1之间，则上述反应都发生，
设生成的CO为xmol，CO₂为ymol，
根据碳元素守恒有x+y=0.3，根据氧元素守恒有x+2y=0.2×2，联立方程解得：x=0.2、y=0.1，
单质碳的燃烧热为Y kJ/mol，所以生成0.1mol二氧化碳放出的热量为：0.1mol×Y kJ/mol=0.1YkJ，
所以生成0.2molCO放出的热量为：XkJ-0.1YkJ，
由于碳燃烧为放热反应，所以反应热△H的符号为“-”，
所以1mol C与O₂反应生成CO的反应热△H=-$\frac{XkJ-0.1YkJ}{0.2mol}$=-（5X-0.5Y）kJ/mol，
故选B．

点评 本题考查反应热的计算，题目难度中等，判断碳与氧气反应产物中一氧化碳与二氧化碳的物质的量是关键，注意反应热△H的单位与符号，容易忽略，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．