Question

17．已知0.3mol C在0.2mol O₂中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，并放出X kJ熱量．已知單質(zhì)碳的燃燒熱為Y kJ/mol，則1mol C與O₂反應(yīng)生成CO的反應(yīng)熱△H為（　�。�

• A． -Y kJ/mol
• B． -（5X-0.5Y）kJ/mol
• C． -（10X-Y）kJ/mol
• D． +（10X-Y）kJ/mol

Answer 1

分析 碳在氧氣中燃燒，氧氣不足發(fā)生反應(yīng)2C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO，氧氣足量發(fā)生反應(yīng)C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂，0.3mol C在0.2mol O₂中燃燒，介于2：1與1：1之間，所以上述反應(yīng)都發(fā)生；設(shè)生成的CO為xmol、CO₂為ymol，根據(jù)碳元素與氧元素守恒列方程計算x、y的值，計算生成ymol二氧化碳的熱量，放出的總熱量減去生成二氧化碳，放出的熱量為生成xmolCO放出的熱量，據(jù)此計算1molC與O₂反應(yīng)生成CO的反應(yīng)熱△H．

解答 解：碳在氧氣中燃燒，氧氣不足發(fā)生反應(yīng)2C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO，氧氣足量發(fā)生反應(yīng)C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂，
0.3mol C在0.2mol O₂中燃燒，n（C）：n（O₂）=3：2，介于2：1與1：1之間，則上述反應(yīng)都發(fā)生，
設(shè)生成的CO為xmol，CO₂為ymol，
根據(jù)碳元素守恒有x+y=0.3，根據(jù)氧元素守恒有x+2y=0.2×2，聯(lián)立方程解得：x=0.2、y=0.1，
單質(zhì)碳的燃燒熱為Y kJ/mol，所以生成0.1mol二氧化碳放出的熱量為：0.1mol×Y kJ/mol=0.1YkJ，
所以生成0.2molCO放出的熱量為：XkJ-0.1YkJ，
由于碳燃燒為放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)熱△H的符號為“-”，
所以1mol C與O₂反應(yīng)生成CO的反應(yīng)熱△H=-$\frac{XkJ-0.1YkJ}{0.2mol}$=-（5X-0.5Y）kJ/mol，
故選B．

點評 本題考查反應(yīng)熱的計算，題目難度中等，判斷碳與氧氣反應(yīng)產(chǎn)物中一氧化碳與二氧化碳的物質(zhì)的量是關(guān)鍵，注意反應(yīng)熱△H的單位與符號，容易忽略，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．