Question

1 mol CH₄氣體完全燃燒放出的熱量為802 kJ，但當不完全燃燒生成CO氣體和液態(tài)H₂O時，放出的熱量為519 kJ。如果1 mol CH₄與n g O₂燃燒生成CO、CO₂氣體和液態(tài)H₂O，放出731.25 kJ熱量。

（1）寫出CH₄氣體不完全燃燒的熱化學方程式。

（2）計算n的值。

Answer 1

（1）2CH₄(g)+3O₂(g)====2CO(g)+4H₂O（l）；ΔH=-1038 kJ·mol ^-1

或CH₄(g)+3/2O₂(g)====CO(g)+2H₂O（l）；ΔH=-519 kJ·mol^-1

（2）n=60

解析：由題意書寫為完全燃燒的熱化學方程式為：2CH₄ (g)+3O₂ (g)====2CO(g)+4H₂O（l）；ΔH=-1038 kJ·mol^-1

或CH₄ (g)+3/2O₂ (g)====CO(g)+2H₂O（l）；ΔH=-519 kJ·mol^-1①，同理完全燃燒的熱化學方程式為：CH₄ (g)+2O₂ (g)====CO₂ (g)+2H₂O（l）；ΔH=-802 kJ·mol^-1②

可設不完全燃燒、完全燃燒的CH₄的物質的量分別是x、y，由①②得

CH₄—3/2O₂—CO—519 kJ

   x    x·3/2           519x kJ

CH₄—2O₂—CO₂—802 kJ

   Y      2y             802y kJ

得關系式x+y=1 mol

x·3/2+2y=n/32 mol

519x kJ+802y kJ=731.25 kJ

解得：x=0.25 mol  y=0.75 mol  n=60。