Question

已知：CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-Q₁；
2H₂（g）+O₂（g）→2H₂O（g）△H=-Q₂；
H₂O（g）→H₂O（l）△H=-Q₃
常溫下，取體積比為4：1的甲烷和H₂的混合氣體112L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)到常溫，則放出的熱量為（　�。�

A．4Q₁+0.5Q₂

B．4Q₁+Q₂+10Q₃

C．4Q₁+2Q₂

D．4Q₁+0.5Q₂+9Q₃

Answer 1

分析：根據(jù)蓋斯定律書寫生成甲烷、氫氣生成液體水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式，根據(jù)n=

V

Vm

計(jì)算混合氣體的物質(zhì)的量，結(jié)合體積分?jǐn)?shù)計(jì)算甲烷、氫氣各自物質(zhì)的量，結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算放出的熱量．

解答：解：已知：①、CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H═-Q₁；
②、2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H═-Q₂；
③、H₂O（g）=H₂O（l）△H═-Q₃；
根據(jù)蓋斯定律，①+2×③得CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H═-Q₁-2Q₃，
根據(jù)蓋斯定律，②+2×③的2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H═-Q₂-2Q₃，
112L體積比為4：1的甲烷和H₂的混合氣體的物質(zhì)的量為

112L

22.4L/mol

=5mol，
故甲烷的物質(zhì)的量我5mol×

4

5

=4mol，完全燃燒生成液體水放出的熱量為（Q₁+2Q₃）×

4mol

1mol

=4（Q₁+2Q₃），
氫氣的物質(zhì)的量為5mol-4mol=1mol，完全燃燒生成液體水放出的熱量為（Q₂+2Q₃）×

1mol

2mol

=0.5（Q₂+2Q₃），
故甲烷、氫氣完全燃燒，放出的熱量為：4（Q₁+2Q₃）+0.5（Q₂+2Q₃）=4Q₁+0.5Q₂+9Q₃，
故選D．

點(diǎn)評(píng)：考查反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算，難度中等，注意常溫下生成的水是液態(tài)，利用蓋斯定律書物質(zhì)燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式是解題關(guān)鍵．