Question

9．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=-Q₃KJ/mol
常温下，取体积比为4：1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（已折合成标准状况），经完全燃烧后恢复至常温，则下列说法正确的是（　　）

• A． 放出的热量为（0.4Q₁+0.1Q₃）KJ
• B． 放出的热量为（0.4Q₁+0.05Q₂）KJ
• C． 放出的热量为（0.4Q₁+0.05Q₃）KJ
• D． △H₂＜△H₃

Answer 1

分析 根据混合气体的体积计算混合气体的物质的量，结合气体体积比计算甲烷、氢气的物质的量，再根据热化学反应方程式计算放出的热量．注意燃烧后恢复至常温，氢气燃烧放出的热量应选择生成液态水的热化学反应方程式计算．

解答 解：甲烷和氢气的混合气体11.2L（已折合成标准状况），所以甲烷和氢气的混合气体的总的物质的量为n=$\frac{V}{{V}_{m}}$=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
甲烷和氢气的体积比为4：1，所以甲烷的物质的量为0.5mol×$\frac{4}{5}$=0.4mol，氢气的物质的量为0.5mol-0.4mol=0.1mol．
由CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-Q₁可知，
0.4mol甲烷燃烧放出的热量为0.4mol×Q₁kJ/mol=0.4Q₁kJ；
由2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（1）△H₃=-Q₃kJ/mol，可知，0.1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为0.1mol×$\frac{1}{2}$×Q₃kJ/mol=0.05Q₃kJ．
所以放出的热量为0.4Q₁+0.05Q₃．故选C．

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，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．