Question

10．一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷（C₄H₁₀） 生成的二氧化碳气体和液态水，放出热量为Q kJ（Q＞0），经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5mol•L^-1的KOH溶液100ml，恰好生成正盐，则此条件下反应丁烷燃烧热的△H为（　　）

• A． +8QkJ/mol
• B． +16Q kJ/mol
• C． -8Q kJ/mol
• D． -16Q kJ/mol

Answer 1

分析 燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，丁烷燃烧热的反应为：C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l），CO₂恰好与KOH溶液完全反应生成正盐为K₂CO₃，2KOH+CO₂═K₂CO₃+H₂O，根据n=c×V计算KOH的物质的量，根据钾元素守恒计算n（K₂CO₃），根据碳元素守恒有n（CO₂）=n（K₂CO₃），据此求解放出热量为Q kJ的丁烷的物质的量，反应热与化学计量数成正比，结合丁烷燃烧热的方程式C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）求△H．

解答 解：燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，丁烷燃烧热的反应为：C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l），
KOH的物质的量为n（KOH）=c×V=0.1L×5mol/L=0.5mol，2KOH+CO₂═K₂CO₃+H₂O，
根据钾离子守恒，故n（K₂CO₃）=0.5mol×$\frac{1}{2}$=0.25mol，
根据碳元素守恒由n（CO₂）=n（K₂CO₃）=0.25mol，
C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l），
根据碳元素守恒可知，丁烷的物质的量为n（C₄H₁₀）=0.25mol×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$mol，
即 $\frac{1}{16}$mol丁烷完全燃烧放出的热量大小为QkJ，
故1mol丁烷完全燃烧放出的热量为QkJ×$\frac{1mol}{\frac{1}{16}mol}$=16QkJ，
则此条件下丁烷燃烧热的方程式为C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-16QkJ/mol，
故选D．

点评 本题考查反应热的计算，根据氢氧化钾确定丁烷的物质的量是解答该题的关键，题目难度中等．