Question

8．已知：2H₂（ g ）+O₂（ g ）=2H₂O （ l ）△H=-571.6kJ/mol
2H₂（ g ）+O₂（ g ）=2H₂O （ g ）△H=-483.6kJ/mol
CH₄ （ g ）+2O₂（ g ）=2H₂O （ l ）+CO₂（ g ）△H=-890kJ/mol
常温下，取甲烷和氢气的混合气体33.6L（标准状况下）经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为730.8kJ，试求混合气体中甲烷和氢气体积比．

Answer 1

分析 甲烷和氢气的混合气体33.6L（标准状况下），则其物质的量为1.5mol，设甲烷为xmol，氢气为ymol，根据物质的量之比等于热量比，结合热化学方程式计算．

解答 解：甲烷和氢气的混合气体33.6L（标准状况下），则其物质的量为1.5mol，设甲烷为xmol，氢气为ymol，
已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H=-571.6kJ/mol
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （g）△H=-483.6kJ/mol
CH₄ （g）+2O₂（g）=2H₂O （l）+CO₂（g）△H=-890kJ/mol
常温下，水为液态，则xmol甲烷燃烧放出的热量为890xkJ，ymol氢气燃烧放出热量为$\frac{y}{2}$×571.6kJ，
所以890xkJ+$\frac{y}{2}$×571.6kJ=730.8kJ，
x+y=1.5mol   解得：x=0.5mol，y=1mol，
解得：$\frac{x}{y}$=$\frac{1}{2}$，同温同压下，体积比等于物质的量之比，所以甲烷和氢气体积比为$\frac{1}{2}$，
答：混合气体中甲烷和氢气体积比为$\frac{1}{2}$．

点评 本题考查根据热化学方程式进行的有关反应热的计算，题目难度不大，理解热化学方程式的意义是关键，注意室温下水为液体．