Question

1molCH₄氣體完全燃燒生成CO₂和H₂O（L）時，放出的熱量為802KJ；但當不完全燃燒生成CO和H₂O（L）時，放出的熱量為519KJ．如果1molCH₄與一定量氧氣燃燒生成CO，CO₂，H₂O（L），并放出731.25KJ的熱量，則一定量的氧氣的質量為（ ）
A．40g
B．56g
C．60g
D．無法計算

Answer 1

【答案】分析：1molCH₄氣體完全燃燒生成1molCO₂和H₂O（L）時，放出的熱量為802KJ，1molCH₄氣體不完全燃燒生成1molCO和H₂O（L）時，放出的熱量為519KJ，故1molCO燃燒生成1molCO₂，放出的熱量為802kJ-519kJ=283kJ，1mol甲烷不完全燃燒與完全燃燒相比，減少的熱量為生成的CO燃燒放出的熱量，根據減少的熱量計算生成n（CO），再根據C原子守恒計算生成n（CO₂），根據H原子守恒計算n（H₂O），最后利用氧原子守恒計算n（O），利用m=nM計算氧原子的質量，等于消耗的氧氣質量．
解答：解：1molCH₄氣體完全燃燒生成1molCO₂和H₂O（L）時，放出的熱量為802KJ，1molCH₄氣體不完全燃燒生成1molCO和H₂O（L）時，放出的熱量為519KJ，故1molCO燃燒生成1molCO₂，放出的熱量為802kJ-519kJ=283kJ，
1molCH₄與一定量氧氣燃燒生成CO，CO₂，H₂O（L），并放出731.25KJ的熱量，減少的熱量為802KJ-731.25KJ=70.75kJ，
1mol甲烷不完全燃燒與完全燃燒相比，減少的熱量為生成的CO燃燒放出的熱量，故生成n（CO）=×1mol=0.25mol
根據C原子守恒可知n（CO₂）=1mol-0.25mol=0.75mol，根據H原子守恒可知n（H₂O）==2mol，利用氧原子守恒由n（O）=0.25mol+0.75mol×2+2mol=3.75mol，故消耗的氧氣的質量為3.75mol×16g/mol=60g，
故選C．
點評：考查反應熱的有關計算，利用常規方法非常麻煩，本題解法關鍵是理解甲烷不完全燃燒與完全燃燒相比，減少的熱量為生成的CO燃燒放出的熱量，難度較大．