問題詳情:
已知CH4氣體的燃燒熱爲802 kJ∙mol-1,1mol CH4不完全燃燒生成CO和H2O(l)時放出的熱量爲519 kJ。如果1 mol CH4與一定量O2燃燒生成CO、CO2、H2O,並放出731.25 kJ的熱量,則一定量O2的質量爲
A. 40 g B. 56 g C. 60 g D. 無法計算
【回答】
C
【解析】
【分析】
根據CH4氣體的燃燒熱爲802 kJ∙mol-1,可寫出**燃燒熱的熱化學方程式,再根據1molCH4氣體不完全燃燒生成CO和H2O(l)時,放出的熱量爲519kJ,寫出**燃燒生成CO的熱化學方程式,已知1molCH4與一定量O2燃燒生成CO、CO2、H2O,並放出731.25 kJ的熱量,可設發生①②兩個反應的CH4的物質的量分別爲x、y,依據反應熱可列方程組求解,進而計算消耗氧氣的質量。
【詳解】已知CH4氣體的燃燒熱爲802 kJ∙mol-1,則1molCH4氣體完全燃燒生成CO2和H2O(l)時,放出的熱量爲802kJ,1mol CH4不完全燃燒生成CO和H2O(l)時放出的熱量爲519 kJ,則可以寫出**燃燒的熱化學方程式:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -802 kJ·mol-1
②CH4(g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH= -519 kJ·mol-1
根據已知條件:1 molCH4與一定量O2燃燒生成CO、CO2、H2O,並放出731.25 kJ的熱量,可列方程組求解。
設發生①②兩個反應的CH4的物質的量分別爲x、y,則可得等式:
x+y=1,802x+519y=731.25,聯立兩等式,解得x=0.75mol,y=0.25mol,所用的O2的質量爲32g∙mol-1×(0.75mol×2+0.25mol×3/2)=60g;
*選C。
知識點:燃燒熱和中和熱
題型:選擇題