Question

已知有amolC和bmolO₂（a>2b）充分反應后，將得到的可燃性物質提取后再次燃燒，反應充分后，總共放出的熱量有p%被mg0℃的水吸收并沸騰。若已知1molC燃燒生成CO₂放出的熱量為qJ，試求1molC燃燒生成CO所放出的熱量。［c=4.2J?（g?℃）^-1］

Answer 1

見分析
【試題分析】
本題為理化綜合題，解題關鍵是挖掘題中隱含的信息――熱化學方程式具有加和性；弄清題目涉及的兩個過程――物理過程和化學過程；求出聯系這兩個過程的紐帶――熱量Q。
據題意可知：可燃性物質燃燒后放出的熱量Q=cmΔt/p%=4.2J?（g?℃）^-1×mg×（100-0）℃/p%=4.2×10⁴m/pJ。
由C   +    O₂  CO₂
  1mol   1mol        1mol
  bmol   bmol        bmol
CO₂ +  C 2CO
1mol   1mol    2mol
bmol   bmol    2bmol
可知：amolC和bmolO₂（a>2b）反應后，可燃性物質為（a-2b）molC和2bmolCO。設1molCO燃燒生成CO₂放出的熱量為xJ，則：
（a-2b）q+2bx=4.2×104m/p
解得：x=［4.2×10⁴m/p-（a-2b）q］/2b
再根據熱化學方程式：
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）   ΔH₁=qJ  ①
CO（g）+（1/2）O₂（g）=CO₂（g）   ΔH₂=xJ    ②
運用蓋斯定律，①-②得：
C（s）+（1/2）O₂（g）=CO（g）   ΔH=ΔH₁-ΔH₂=qJ-xJ=qJ-［4.2×10⁴m/p-（a-2b）q］/2bJ=（aqp-4.2×10⁴m）/2bpJ
故1molC燃燒生成CO放出的熱量為（aqp-4.2×10⁴m）/2bpJ。