Question

1840年，瑞士化學家蓋斯從大量的實驗事實中總結出了蓋斯定律．蓋斯定律在生產和科學研究中有很重要的意義，有些反應的反應熱雖然無法直接測得，但可以利用蓋斯定律間接計算求得．已知3.6g碳在6.4g的氧氣中燃燒，至反應物耗盡，放出X kJ熱量．已知單質碳的燃燒熱為Y kJ/mol，則1mol C與O₂反應生成CO的反應熱△H為（　�。�

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

Answer 1

考點：有關反應熱的計算

專題：化學反應中的能量變化

分析：碳在氧氣中燃燒，氧氣不足發生反應2C+O₂

點燃  .

2CO，氧氣足量發生反應C+O₂

點燃  .

CO₂．3.6g碳的物質的量為0.3mol，6.4g的氧氣的物質的量為0.2mol，n（C）：n（O₂）=3：2，介于2：1與1：1之間，所以上述反應都發生．令生成的CO為xmol，CO₂為ymol，根據碳元素與氧元素守恒列方程計算x、y的值，計算生成ymol二氧化碳方程的熱量，放出的總熱量減去生成二氧化碳放出的熱量為生成xmolCO放出的熱量，據此計算1molC與O₂反應生成CO的反應熱△H．

解答： 解：碳在氧氣中燃燒，氧氣不足發生反應2C+O₂

點燃  .

2CO，氧氣足量發生反應C+O₂

點燃  .

CO₂．
3.6g碳的物質的量為

3.6g

12g/mol

=0.3mol，6.4g的氧氣的物質的量為

6.4g

32g/mol

=0.2mol，n（C）：n（O₂）=3：2，介于2：1與1：1之間，所以上述反應都發生．
令生成的CO為xmol，CO₂為ymol，
根據碳元素守恒有x+y=0.3，根據氧元素守恒有x+2y=0.2×2，聯立方程，解得x=0.2，y=0.1．
單質碳的燃燒熱為Y kJ/mol，所以生成0.1mol二氧化碳放出的熱量為0.1mol×Y kJ/mol=0.1YkJ，
所以生成0.2molCO放出的熱量為XkJ-0.1YkJ．
由于碳燃燒為放熱反應，所以反應熱△H的符號為“-”，
故1mol C與O₂反應生成CO的反應熱△H=-

XkJ-0.1YkJ

0.2mol

=-（5X-0.5Y）kJ/mol，
故選：B．

點評：本題考查反應熱的計算，題目難度不大，判斷碳與氧氣反應產物中一氧化碳與二氧化碳的物質的量是關鍵，注意反應熱△H的單位與符號，容易忽略．