Question

8．已知CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-Q₁kJ•mol^-1，2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）；△H₂=-Q₂ kJ•mol^-1，2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）；△H₂=-Q₃ kJ•mol^-1．
常溫下，取體積比4：1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)至室溫，則放出的熱量為0.4Q₁+0.1Q₃kJ．

Answer 1

分析 根據(jù)混合氣體的體積計(jì)算混合氣體的物質(zhì)的量，結(jié)合氣體體積比計(jì)算甲烷、氫氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)熱化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算放出的熱量．注意燃燒后恢復(fù)至常溫，氫氣燃燒放出的熱量應(yīng)選擇生成液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算．

解答 解：甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況），
所以甲烷和氫氣的混合氣體的總的物質(zhì)的量為n=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
甲烷和氫氣的體積比為4：1，所以甲烷的物質(zhì)的量為0.5mol×$\frac{4}{5}$=0.4mol，氫氣的物質(zhì)的量為0.5mol-0.4mol=0.1mol．
由CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-Q₁kJ•mol^-1可知，
0.4mol甲烷燃燒放出的熱量為0.4mol×Q₁kJ/mol=0.4Q₁kJ；
由2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）；△H₂=-Q₃ kJ•mol^-1，可知，0.1mol氫氣燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為0.1mol×Q₃kJ/mol=0.1Q₃kJ．
所以放出的熱量為0.4Q₁+0.1Q₃．
故答案為：0.4Q₁+0.1Q₃kJ．

點(diǎn)評(píng) 本題考查根據(jù)熱化學(xué)方程式進(jìn)行的有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算，難度不大，理解熱化學(xué)方程式的意義是關(guān)鍵，注意室溫下水為液體．