Question

已知：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（1）△H₁=-Q₁ kJ/mol
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂=-Q₂ kJ/mol
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（1）△H₃=-Q₃J/kmol
常溫下，取體積比為4：1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況），經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)至常溫，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A．Q₂＜Q₃

B．△H₂＜△H₃

C．放出的熱量為（0.4Q₁+0.05Q₃）kJ/mol

D．放出的熱量為（0.4Q₁+0.05Q₂）kJ/mol

Answer 1

分析：A、H₂O（g）→H₂O（l）為放熱過(guò)程，所以Q₂＜Q₃；
B、H₂O（g）→H₂O（l）為放熱過(guò)程，所以Q₂＜Q₃，由于△H為負(fù)值，所以△H₂＞△H₃；
CD、根據(jù)混合氣體的體積計(jì)算混合氣體的物質(zhì)的量，結(jié)合氣體體積比計(jì)算甲烷、氫氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)熱化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算放出的熱量．注意燃燒后恢復(fù)至常溫，氫氣燃燒放出的熱量應(yīng)選擇生成液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算；

解答：解：A、H₂O（g）→H₂O（l）為放熱過(guò)程，所以Q₂＜Q₃，故A正確；
B、H₂O（g）→H₂O（l）為放熱過(guò)程，所以Q₂＜Q₃，由于△H為負(fù)值，所以△H₂＞△H₃，故B錯(cuò)誤；
CD、甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況），所以甲烷和氫氣的混合氣體的總的物質(zhì)的量為

11.2

22.4

=0.5mol，
甲烷和氫氣的體積比為4：1，所以甲烷的物質(zhì)的量為0.5mol×

4

5

=0.4mol，氫氣的物質(zhì)的量為0.5mol-0.4mol=0.1mol．
由CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-Q₁kJ/mol可知，
0.4mol甲烷燃燒放出的熱量為0.4mol×Q₁kJ/mol=0.4Q₁kJ；
由2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-Q₃kJ/mol可知，
0.1mol氫氣燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為0.1mol×

1

2

×Q₃kJ/mol=0.05Q₃kJ．
所以放出的熱量為0.4Q₁+0.05Q₃，故C正確，D錯(cuò)誤；
故選AC．

點(diǎn)評(píng)：本題考查根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)熱，難度不大，注意根據(jù)水的狀態(tài)選擇相應(yīng)的熱化學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)熱．