Question

20．在298K、101kPa時，充分燃燒一定量的丁烷，放出熱量Q kJ（Q＞0），經(jīng)測定完全吸收生成的二氧化碳需要消耗5mol•L^-1的KOH溶液100mL，恰好生成正鹽．則此條件下，下列熱化學(xué)方程式正確的是（　　）

• A． C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-16Q kJ•mol^-1
• B． C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-8Q kJ•mol^-1
• C． C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-Q kJ•mol^-1
• D． C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（g）△H=-Q kJ•mol^-1

Answer 1

分析 充分燃燒一定量的丁烷發(fā)生的反應(yīng)為：2C₄H₁₀+13O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$8CO₂+10H₂O，CO₂恰好與KOH溶液完全反應(yīng)生成正鹽為K₂CO₃，2KOH+CO₂═H₂O+K₂CO₃，根據(jù)n=c×V計算KOH的物質(zhì)的量，根據(jù)鉀元素守恒計算n（K₂CO₃），根據(jù)碳元素守恒有n（CO₂）=n（K₂CO₃），據(jù)此計算判斷．

解答 解：KOH的物質(zhì)的量為n（KOH）=c×V=0.1L×5mol/L=0.5mol，
2KOH+CO₂═H₂O+K₂CO₃，
根據(jù)鉀離子守恒，故n（K₂CO₃）=0.25mol，
根據(jù)碳元素守恒由n（CO₂）=n（K₂CO₃）=0.25mol，
2C₄H₁₀+13O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$8CO₂+10H₂O
根據(jù)碳元素守恒可知，丁烷的物質(zhì)的量為n（C₄H₁₀）=0.25mol×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$mol，
即$\frac{1}{16}$ mol丁烷放出的熱量大小為QkJ，
故1mol丁烷完全燃燒放出的熱量為16QkJ，
則此條件下反應(yīng)熱化學(xué)方程式為C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-16Q kJ•mol^-1，
故選A．

點評 本題考查反應(yīng)熱的計算，根據(jù)氫氧化鉀確定丁烷的物質(zhì)的量是解答該題的關(guān)鍵，題目難度中等．