Question

20．在298K、101kPa时，充分燃烧一定量的丁烷，放出热量Q kJ（Q＞0），经测定完全吸收生成的二氧化碳需要消耗5mol•L^-1的KOH溶液100mL，恰好生成正盐．则此条件下，下列热化学方程式正确的是（　　）

• A． C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-16Q kJ•mol^-1
• B． C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-8Q kJ•mol^-1
• C． C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-Q kJ•mol^-1
• D． C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（g）△H=-Q kJ•mol^-1

Answer 1

分析 充分燃烧一定量的丁烷发生的反应为：2C₄H₁₀+13O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$8CO₂+10H₂O，CO₂恰好与KOH溶液完全反应生成正盐为K₂CO₃，2KOH+CO₂═H₂O+K₂CO₃，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），据此计算判断．

解答 解：KOH的物质的量为n（KOH）=c×V=0.1L×5mol/L=0.5mol，
2KOH+CO₂═H₂O+K₂CO₃，
根据钾离子守恒，故n（K₂CO₃）=0.25mol，
根据碳元素守恒由n（CO₂）=n（K₂CO₃）=0.25mol，
2C₄H₁₀+13O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$8CO₂+10H₂O
根据碳元素守恒可知，丁烷的物质的量为n（C₄H₁₀）=0.25mol×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$mol，
即$\frac{1}{16}$ mol丁烷放出的热量大小为QkJ，
故1mol丁烷完全燃烧放出的热量为16QkJ，
则此条件下反应热化学方程式为C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-16Q kJ•mol^-1，
故选A．

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．