Question

8．已知8gCH₄完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時，放出445kJ熱量．現(xiàn)有CH₄和CO混合氣體共2mol，完全燃燒后生成CO₂和36g液態(tài)水，并放出1170kJ量．求：
（1）寫出甲烷燃燒的熱化學方程式CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890 kJ•mol^-1
（2）混合氣體中CH₄的質(zhì)量分數(shù)為多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算出8.0g甲烷的物質(zhì)的量，然后可計算出1mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量，最后利用熱化學方程式的書寫原則寫出甲烷燃燒的熱化學方程式．
（2）根據(jù)氫原子守恒，即n（H）=4n（CH₄）=2n（H₂O），即n（CH₄）=$\frac{1}{2}$n（H₂O），求CH₄的物質(zhì)的量，并求其質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）8.0g CH₄的物質(zhì)的量為：$\frac{8.0g}{16g/mol}$=0.5mol，0.5molCH₄完全燃燒生成液態(tài)水放出445kJ熱量，則1mol CH₄完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為：445kJ×$\frac{1mol}{0.5mol}$=890kJ，
則甲烷燃燒的熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890kJ•mol^-1，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890 kJ•mol^-1；
（2）n（H₂O）=$\frac{36g}{18g/mol}$=2mol，根據(jù)氫原子守恒，即即n（H）=4n（CH₄）=2n（H₂O），即n（CH₄）=$\frac{1}{2}$n（H₂O）=1mol，故w（CH₄）=$\frac{1mol×16g/mol}{1mol×16g/mol+（2mol-1mol）×28g/mol}$=36.4%．
答：合氣體中CH₄的質(zhì)量分數(shù)為為36.4%．

點評 本題考查了熱化學方程式的書寫，題目難度不大，明確熱化學方程式的書寫原則為解答關(guān)鍵，試題側(cè)重基礎知識的考查，培養(yǎng)了學生的靈活應用基礎知識的能力．