问题详情:
已知CH4气体的燃烧热为802 kJ∙mol-1,1mol CH4不完全燃烧生成CO和H2O(l)时放出的热量为519 kJ。如果1 mol CH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O,并放出731.25 kJ的热量,则一定量O2的质量为
A. 40 g B. 56 g C. 60 g D. 无法计算
【回答】
C
【解析】
【分析】
根据CH4气体的燃烧热为802 kJ∙mol-1,可写出**燃烧热的热化学方程式,再根据1molCH4气体不完全燃烧生成CO和H2O(l)时,放出的热量为519kJ,写出**燃烧生成CO的热化学方程式,已知1molCH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O,并放出731.25 kJ的热量,可设发生①②两个反应的CH4的物质的量分别为x、y,依据反应热可列方程组求解,进而计算消耗氧气的质量。
【详解】已知CH4气体的燃烧热为802 kJ∙mol-1,则1molCH4气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)时,放出的热量为802kJ,1mol CH4不完全燃烧生成CO和H2O(l)时放出的热量为519 kJ,则可以写出**燃烧的热化学方程式:
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
根据已知条件:1 molCH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O,并放出731.25 kJ的热量,可列方程组求解。
设发生①②两个反应的CH4的物质的量分别为x、y,则可得等式:
x+y=1,802x+519y=731.25,联立两等式,解得x=0.75mol,y=0.25mol,所用的O2的质量为32g∙mol-1×(0.75mol×2+0.25mol×3/2)=60g;
*选C。
知识点:燃烧热和中和热
题型:选择题