Question

8．已知3.6g碳在6.4g氧氣中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，并放出X kJ熱量．已知1mol單質(zhì)碳完全燃燒放出熱量為Y kJ，則1molC與O₂反應(yīng)生成CO的熱量變化為（　　）

• A． 放出Y kJ
• B． 放出（5X-0.5Y） kJ
• C． 放出（10X-Y） kJ
• D． 吸收（10X-Y） kJ

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(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO，氧氣足量發(fā)生反應(yīng)C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂，
3.6g碳的物質(zhì)的量為0.3mol，6.4g的氧氣的物質(zhì)的量為0.2mol，n（C）：n（O₂）=3：2，介于2：1與1：1之間，所以上述反應(yīng)都發(fā)生．令生成的CO為xmol，
CO₂為ymol，根據(jù)碳元素與氧元素守恒列方程計(jì)算x、y的值，計(jì)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(jì)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(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO，氧氣足量發(fā)生反應(yīng)C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂，
3.6g碳的物質(zhì)的量為n（C）=3.6g÷12g/mol=0.3mol，6.4g的氧氣的物質(zhì)的量為n（O₂）=6.4g÷32g/mol=0.2mol，n（C）：n（O₂）=3：2，介于2：1與1：1之間，所以上述反應(yīng)都發(fā)生，
假設(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=0.2mol，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×YkJ/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(hào)為“-”，故1mol C與O₂反應(yīng)生成CO的反應(yīng)熱△H=-（XkJ-0.1YkJ）÷0.2mol=-（5X-0.5Y）kJ/mol，選項(xiàng)B正確；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查反應(yīng)熱的計(jì)算，難度不大，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(hào)，容易忽略．