Question

已知1molCO气体完全燃烧生成CO₂气体放出283kJ热量；1mol氢气完全燃烧生成液态水放出286kJ热量；1molCH₄气体完全燃烧生成CO₂气体和液态水放出890kJ热量．
（1）写出氢气燃烧的热化学方程式

H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-286kJ/mol

．
（2）若1molCH₄气体完全燃烧生成CO₂气体和水蒸气，放出热量为

＜

 890kJ（ 填“＞”、“＜”、“=”）．
（3）若将a molCH₄、CO和H₂的混合气体完全燃烧，生成 CO₂气体和液态水时，则放出热量（Q）的取值范围是

283n kJ＜Q＜890n kJ

．
（4）若将a molCH₄、CO和H₂的混合气体完全燃烧，生成 CO₂气体和液态水，且CO₂和水的物质的量相等时，则放出热量（Q）的取值范围是

284.5a kJ＜Q＜586.5a kJ

．

Answer 1

分析：（1）依据热化学方程式的书写方法写出，标注物质聚集状态和对应焓变；
（2）根据不同聚集状态的水的能量不同，以及能量高低进行判断；
（3）利用极限法计算；
（4）CO₂气体和水的物质的量相等，利用讨论法计算．

解答：解：（1）1mol氢气完全燃烧生成液态水放出286kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式为：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-286kJ/mol；
故答案为：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-286kJ/mol；
（2）水由气态变为液态时要放热，1mol CH₄气体完全燃烧生成CO₂气体和液态水放出890KJ热量，则1mol CH₄气体完全燃烧生成CO₂气体和水蒸气，放出的热量小于890kJ，故答案为：＜；
（3）nmol全部是CO₂，放出热量为283n kJ；
同理，nmol全部是CH₄，放出热量为890n kJ；
nmol全部是H₂，放出热量为286n kJ；
故将将n mol CH₄、CO和H₂的混合气体完全燃烧生成气体和液态水，放出热量Q的取值范围是：283n kJ＜Q＜890n kJ．
故答案为：283n kJ＜Q＜890n kJ；
（4）生成的CO₂和液态H₂O的物质的量相等，还用假设分析，有以下几种可能
①若无CO，生成的CO₂和液态H₂O的物质的量不相等，故不合题意
②若无H₂，可能是CO和CH₄各为

a

2

mol，
放出的热量（Q）=

a

2

×（283+890）=586.5a kJ，
③若无CH₄，可能是CO和H₂各为

a

2

mol，
放出的热量（Q）=

a

2

×（283+286）=284.5a kJ，
若无两种气体均不可能，
所以放出的热量（Q）的取值范围为：284.5a kJ＜Q＜586.5a kJ
故答案为：284.5a kJ＜Q＜586.5a kJ；

点评：本题考查反应热的计算，题目难度中等，注意极限法和讨论法的计算运用．