Question

已知1mol CO氣體完全燃燒生成CO₂氣體放出283KJ熱量；1mol H₂完全燃燒生成液態(tài)水放出286KJ熱量；1mol CH₄氣體完全燃燒生成CO₂氣體和液態(tài)水放出890KJ熱量．
（1）若1mol CH₄氣體完全燃燒生成CO₂氣體和水蒸氣，放出的熱量

＜

890KJ．
（填“＞”、“＜”或“=”）
（2）若將n mol CH₄、CO和H₂的混合氣體完全燃燒，生成CO₂氣體和液態(tài)水，則放出熱量（Q）的取值范圍是

283nKJ＜Q＜890nKJ

．
（3）若將a mol CH₄、CO和H₂的混合氣體完全燃燒，生成CO₂氣體和液態(tài)水，且CO₂氣體和水的物質(zhì)的量相等時，則放出熱量（Q）的取值范圍是

284.5aKJ＜Q＜586.5aKJ

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)不同聚集狀態(tài)的水的能量不同，以及能量高低進(jìn)行判斷；
（2）利用極限法計(jì)算；
（3）CO₂氣體和水的物質(zhì)的量相等，利用討論法計(jì)算．

解答：解：（1）水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時要放熱，1mol CH₄氣體完全燃燒生成CO₂氣體和液態(tài)水放出890KJ熱量，則1mol CH₄氣體完全燃燒生成CO₂氣體和水蒸氣，放出的熱量小于890kJ，故答案為：＜；
（2）nmol全部是CO₂，放出熱量為283nKJ；
同理，nmol全部是CH₄，放出熱量為890nKJ；
nmol全部是H₂，放出熱量為286nKJ；
故將將n mol CH₄、CO和H₂的混合氣體完全燃燒生成氣體和液態(tài)水，放出熱量Q的取值范圍是：283nKJ＜Q＜890nKJ．
故答案為：283nKJ＜Q＜890nKJ；
（3）生成的CO₂和液態(tài)H₂O的物質(zhì)的量相等，還用假設(shè)分析，有以下幾種可能
1）若無CO，生成的CO₂和液態(tài)H₂O的物質(zhì)的量不相等，故不合題意
2）若無H₂，可能是CO和CH₄各為

a

2

mol，
 放出的熱量（Q）=a/2（283+890）=586.5aKJ，
3）若無CH₄，可能是CO和H₂各為

a

2

mol，
放出的熱量（Q）=a/2（283+286）=284.5akJ，
若無兩種氣體均不可能，
所以放出的熱量（Q）的取值范圍為：284.5aKJ＜Q＜586.5aKJ
故答案為：284.5a KJ＜Q＜586.5aKJ

點(diǎn)評：本題考查反應(yīng)熱的計(jì)算，題目難度中等，注意極限法和討論法的計(jì)算運(yùn)用．