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在298K、1.01×105Pa下,12g石墨在24g氧气中燃烧至反应物完全消耗,测得放出x kJ(x>0)的热量.已知在该条件下,1mol石墨完全燃烧放出y kJ(y>0)的热量.则石墨与氧气反应生成CO的热化学方程式表达正确的是(  )
分析:12g石墨的物质的量为n(C)=
12g
12g/mol
1mol,24g氧气的物质的量为n(O2)=
24g
32g/mol
=0.75moL,生成物为CO和CO2的混合物,
设生成CO的物质的量为nmol,根据1mol石墨完全燃烧消耗1molO2,1mol石墨生成CO消耗
1
2
molO2,则
1
2
n+(1-n)=0.75,n=0.5,所以反应后生成0.5molCO,0.5molCO2
根据反应放出的总热量x kJ和1mol石墨完全燃烧放出y kJ(y>0)的热量,可计算出生成0.5molCO放出的热量,进而求出反应的热化学方程式.
解答:解:12g石墨的物质的量为n(C)=
12g
12g/mol
1mol,24g氧气的物质的量为n(O2)=
24g
32g/mol
=0.75moL,生成物为CO和CO2的混合物,
设生成CO的物质的量为nmol,根据1mol石墨完全燃烧消耗1molO2,1mol石墨生成CO消耗
1
2
molO2,则
1
2
n+(1-n)=0.75,n=0.5,所以反应后生成0.5molCO,0.5molCO2
则生成0.5molCO2放出的热量为0.5yKJ,又12g石墨在24g氧气中燃烧至反应物完全消耗,测得放出x kJ(x>0)的热量,
则生成0.5molCO放出的热量为(x-0.5y)KJ,所以生成1molCO放出的热量为2×(x-0.5y)KJ=(2x-y)kJ,
则石墨与氧气反应生成CO的热化学方程式为C(石墨,s)+
1
2
O2(g)=CO(g)△H(298K)=-(2x-y)kJ?mol-1
故选C.
点评:本题考查热化学方程式的书写及反应热的计算,题目难度不大,本题注意从质量守恒和能量守恒的角度思考.
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