Question

1．CH₄氣體的燃燒熱△H=-802kJ•mol^-1，當(dāng)CH₄不完全燃燒生成CO氣體和液態(tài)H₂O時，放出的熱量為519kJ．如果1mol CH₄與n g O₂燃燒生成CO、CO₂氣體和液態(tài)H₂O，放出731.25kJ熱量．
（1）寫出CH₄氣體不完全燃燒的熱化學(xué)方程式．
（2）計算n的值．

Answer 1

分析 CH₄氣體的燃燒熱△H=-802kJ•mol^-1，根據(jù)燃燒熱的概念可知，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(jù)減少的熱量計算生成n（CO），再根據(jù)C原子守恒計算生成n（CO₂），根據(jù)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(zhì)量，等于消耗的氧氣質(zhì)量．

解答 解：（1）1molCH₄氣體不完全燃燒生成1molCO和H₂O（L）時，放出的熱量為519KJ，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2CH₄（g）+3O₂（g）=2CO（g）+4H₂O（l）△H=-1038KJ/mol；
答：CH₄氣體不完全燃燒的熱化學(xué)方程式為2CH₄（g）+3O₂（g）=2CO（g）+4H₂O（l）△H=-1038KJ/mol；
（2）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）=$\frac{70.75KJ}{283KJ}$×1mol=0.25mol
根據(jù)C原子守恒可知n（CO₂）=1mol-0.25mol=0.75mol，根據(jù)H原子守恒可知n（H₂O）=$\frac{1mol×4}{2}$=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(zhì)量為3.75mol×16g/mol=60g；
答：n值為60g．

點(diǎn)評 本題考查反應(yīng)熱的有關(guān)計算，利用常規(guī)方法非常麻煩，本題解法關(guān)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．