Question

15．一定條件下，充分燃燒一定量的丁烷放出熱量為Q kJ，經測定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5mol/L的KOH溶液200mL，恰好生成正鹽．則此條件下反應：C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）=4CO₂（g）+5H₂O（g）的△H為（　　）

• A． -16Q kJ/mol
• B． +8Q kJ/mol
• C． +16 Q kJ/mol
• D． -8 Q kJ/mol

Answer 1

分析 充分燃燒一定量的丁烷發生的反應為：2C₄H₁₀+13O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$8CO₂+10H₂O，CO₂恰好與KOH溶液完全反應生成正鹽為K₂CO₃，2KOH+CO₂═K₂CO₃+H₂O，根據n=c×V計算KOH的物質的量，根據鉀元素守恒計算n（K₂CO₃），根據碳元素守恒有n（CO₂）=n（K₂CO₃），據此計算判斷．

解答 解：KOH的物質的量為n（KOH）=c×V=0.2L×5mol/L=1mol，
2KOH+CO₂═K₂CO₃+H₂O，
根據鉀離子守恒，故n（K₂CO₃）=mol×$\frac{1}{2}$=0.5mol，
根據碳元素守恒由n（CO₂）=n（K₂CO₃）=0.5mol，
2C₄H₁₀+13O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$8CO₂+10H₂O
根據碳元素守恒可知，丁烷的物質的量為n（C₄H₁₀）=0.5mol×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{8}$mol，
即$\frac{1}{8}$mol丁烷放出的熱量大小為QkJ，
故1mol丁烷完全燃燒放出的熱量為QkJ×8=8QkJ，
則此條件下反應熱化學方程式為C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-8Q kJ•mol^-1，
故選D．

點評 本題考查反應熱的計算，根據氫氧化鉀確定丁烷的物質的量是解答該題的關鍵，題目難度中等．