Question

1molCH₄氣體完全燃燒放出的熱量為802kJ，但不完全燃燒生成CO氣體和液態(tài)水時，放出的熱量為519kJ，如果1molCH₄氣體與n g O₂燃燒生成CO、CO₂氣體和液態(tài)水，放出731.25kJ熱量．
（1）寫出CH₄氣體不完全燃燒的熱化學方程式．
（2）寫出CO氣體完全燃燒的熱化學方程式
（3）計算n的值．

Answer 1

考點：熱化學方程式

專題：化學反應中的能量變化

分析：1molCH₄氣體完全燃燒生成1molCO₂和H₂O（L）時，放出的熱量為802KJ，1molCH₄氣體不完全燃燒生成1molCO和H₂O（L）時，放出的熱量為519KJ，故1molCO燃燒生成1molCO₂，放出的熱量為802kJ-519kJ=283kJ，1mol甲烷不完全燃燒與完全燃燒相比，減少的熱量為生成的CO燃燒放出的熱量，根據(jù)減少的熱量計算生成n（CO），再根據(jù)C原子守恒計算生成n（CO₂），根據(jù)H原子守恒計算n（H₂O），最后利用氧原子守恒計算n（O），利用m=nM計算氧原子的質(zhì)量，等于消耗的氧氣質(zhì)量．

解答： 解：（1）1molCH₄氣體不完全燃燒生成1molCO和H₂O（L）時，放出的熱量為519KJ，反應的熱化學方程式為：2CH₄（g）+3O₂（g）=2CO（g）+4H₂O（l）△H=-1038KJ/mol；
答：CH₄氣體不完全燃燒的熱化學方程式為2CH₄（g）+3O₂（g）=2CO（g）+4H₂O（l）△H=-1038KJ/mol；
（2）1molCH₄氣體完全燃燒生成1molCO₂和H₂O（L）時，放出的熱量為802KJ，1molCH₄氣體不完全燃燒生成1molCO和H₂O（L）時，放出的熱量為519KJ，故1molCO燃燒生成1molCO₂，放出的熱量為802kJ-519kJ=283kJ，CO氣體完全燃燒的熱化學方程式為CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283KJ/mol；
答：CO氣體完全燃燒的熱化學方程式為CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283KJ/mol；
（3）1molCH₄與一定量氧氣燃燒生成CO，CO₂，H₂O（L），并放出731.25KJ的熱量，減少的熱量為802KJ-731.25KJ=70.75kJ，
1mol甲烷不完全燃燒與完全燃燒相比，減少的熱量為生成的CO燃燒放出的熱量，故生成n（CO）=

70.75KJ

283KJ

×1mol=0.25mol
根據(jù)C原子守恒可知n（CO₂）=1mol-0.25mol=0.75mol，根據(jù)H原子守恒可知n（H₂O）=

1mol×4

2

=2mol，利用氧原子守恒由n（O）=0.25mol+0.75mol×2+2mol=3.75mol，故消耗的氧氣的質(zhì)量為3.75mol×16g/mol=60g；
答：n值為60g；

點評：本題考查反應熱的有關(guān)計算，利用常規(guī)方法非常麻煩，本題解法關(guān)鍵是理解甲烷不完全燃燒與完全燃燒相比，減少的熱量為生成的CO燃燒放出的熱量，難度較大．