Question

9．已知：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（1）△H₁=-Q₁ KJ/mol
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂=-Q₂ KJ/mol
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（1）△H₃=-Q₃KJ/mol
常溫下，取體積比為4：1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（已折合成標準狀況），經完全燃燒后恢復至常溫，則下列說法正確的是（　　）

• A． 放出的熱量為（0.4Q₁+0.1Q₃）KJ
• B． 放出的熱量為（0.4Q₁+0.05Q₂）KJ
• C． 放出的熱量為（0.4Q₁+0.05Q₃）KJ
• D． △H₂＜△H₃

Answer 1

分析 根據混合氣體的體積計算混合氣體的物質的量，結合氣體體積比計算甲烷、氫氣的物質的量，再根據熱化學反應方程式計算放出的熱量．注意燃燒后恢復至常溫，氫氣燃燒放出的熱量應選擇生成液態(tài)水的熱化學反應方程式計算．

解答 解：甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（已折合成標準狀況），所以甲烷和氫氣的混合氣體的總的物質的量為n=$\frac{V}{{V}_{m}}$=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
甲烷和氫氣的體積比為4：1，所以甲烷的物質的量為0.5mol×$\frac{4}{5}$=0.4mol，氫氣的物質的量為0.5mol-0.4mol=0.1mol．
由CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-Q₁可知，
0.4mol甲烷燃燒放出的熱量為0.4mol×Q₁kJ/mol=0.4Q₁kJ；
由2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（1）△H₃=-Q₃kJ/mol，可知，0.1mol氫氣燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為0.1mol×$\frac{1}{2}$×Q₃kJ/mol=0.05Q₃kJ．
所以放出的熱量為0.4Q₁+0.05Q₃．故選C．

點評 本題考查根據熱化學方程式進行的有關反應熱的計算，難度不大，理解熱化學方程式的意義是關鍵，注意室溫下水為液體．