已知CH4氣體的燃燒熱為802kJ∙mol-1，1molCH4不完全燃燒生成CO和H2O(l)時放出的熱量為5...

問題詳情：

已知CH4氣體的燃燒熱為802 kJ∙mol-1，1mol CH4不完全燃燒生成CO和H2O(l)時放出的熱量為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的質量為

A. 40 g                B. 56 g                C. 60 g                D. 無法計算

【回答】

C

【解析】

【分析】

根據CH4氣體的燃燒熱為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，放出的熱量為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的物質的量分別為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氣體的燃燒熱為802 kJ∙mol-1，則1molCH4氣體完全燃燒生成CO2和H2O(l)時，放出的熱量為802kJ，1mol CH4不完全燃燒生成CO和H2O(l)時放出的熱量為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的物質的量分別為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的質量為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