Question

18．某種發(fā)動機燃料由A、B兩種物質混合而成，A、B兩種物質含有C、H、O三種元素中的兩種或三種．已知常溫下，A、B及CO、H₂的燃燒熱如下：

物質	A	B	CO	H2
燃燒熱/kJ•mol-1	725	5 518	283	286

A、B按不同比例混合的燃料91.2 g，在足量的氧氣中燃燒時，放出的熱量Q與B的物質的量分數(shù)x的關系如上圖．
（1）A、B的相對分子質量為A32，B114．
（2）等物質的量的A、B混合的燃料73 g，在160L O₂中完全燃燒，反應后氣體通過濃硫酸后，得到104L氣體，通過堿石灰吸收后剩余3.2 L（氣體體積均在標準狀況下測定）．由此可推得混合物中N（C）：N（H）：N（O）=9：22：1，A分子式為CH₄O，B分子式為C₈H₁₈．
（3）1 mol等物質的量的A、B混合的燃料，在一定量的氧氣中燃燒，放出熱量2980 kJ，則反應中生成CO0.5
mol．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)圖象分析B的質量分數(shù)為100%時放熱4414KJ，結合B的燃燒熱是1molB完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量計算出B的物質的量，根據(jù)摩爾質量概念計算得到；當全部是A物質放熱2066KJ，結合A的燃燒熱計算A的物質的量，計算摩爾質量；
（2）反應后氣體通過濃硫酸后，得到104L氣體是氧氣和二氧化碳的混合氣體，通過堿石灰吸收后剩余3.2 L，是剩余的氧氣，所以生成二氧化碳為：104-3.2=100.8L，物質的量為4.5mol，消耗氧氣的體積為：160 L-3.2 L=156.8L，物質的量為7mol，然后根據(jù)平均相對分子量和耗氧量列式；
（3）計算1mol等物質的量的甲醇、汽油（C₈H₁₈）混合的燃料完全燃燒放出的熱量，進而計算實際燃燒損失的熱量，該熱量為生成的CO燃燒放出的熱量，根據(jù)CO的燃燒熱計算CO的物質的量．

解答 解：（1）當X=1.0燃油全部是B，根據(jù)B的燃燒熱計算B的物質的量，n（B）=$\frac{4414KJ}{5518KJ/mol}$=0.7999mol；則M（B）=$\frac{91.2g}{0.7999mol}$=114g/mol；
當X=0時，燃油全部是A，依據(jù)A的燃燒熱計算A的物質的量=$\frac{2066kj}{725KJ/mol}$=2.85mol，則M（A）=$\frac{91.2g}{2.85mol}$=32g/mol；
故答案為：32；114；
（2）反應后氣體通過濃硫酸后，得到104L氣體是氧氣和二氧化碳的混合氣體，通過堿石灰吸收后剩余3.2 L，是剩余的氧氣，所以生成二氧化碳為：104-3.2=100.8L，物質的量為4.5mol，消耗氧氣的體積為：160 L-3.2 L=156.8L，物質的量為7mol，等物質的量的A、B混合的燃料73 g，設物質的量各為xmol，即32x+114y=73，解之得x=0.5mol，所以各為1mol時混合體系的質量為：146g，消耗氧氣的量為14mol，生成9mol的二氧化碳，所以平均組成中碳原子數(shù)為9，設混合氣體組成為：C₉H_xO_y，$\left\{\begin{array}{l}{12×9+x+16y=146}\\{9+\frac{x}{4}-\frac{y}{2}=14}\end{array}\right.$，解之得$\left\{\begin{array}{l}{x=22}\\{y=1}\end{array}\right.$，則平均組成為C₉H₂₂O，A、B兩種物質含有C、H、O三種元素中的兩種或三種，結合M（A）=32g/mol、M（B）=114，可知A的分子式為：CH₄O，B的分子式為：C₈H₁₈，故答案為：9：22：1；CH₄O；C₈H₁₈；
（3）0.5mol甲醇完全燃燒放出的熱量為：0.5mol×725/kJ•mol^-l=362.5kJ，
0.5mol汽油完全燃燒放出的熱量為：0.5mol×5518/kJ•mol^-l=2759kJ，
故不完全燃燒損失的熱量為：362.5kJ+2759kJ-2980kJ=141.5kJ，
故生成的CO為$\frac{141.5kJ}{283kJ/mol}$=0.5mol，
故答案為：0.5．

點評 本題考查了燃燒熱的概念應用和計算，主要是圖象分析計算A、B的摩爾質量，混合物的綜合計算，原子守恒是解題關鍵，題目難度中等．