Question

1 mol CH₄气体完全燃烧放出的热量为802 kJ，但当不完全燃烧生成CO气体和液态H₂O时，放出的热量为519 kJ。如果1 mol CH₄与n g O₂燃烧生成CO、CO₂气体和液态H₂O，放出731.25 kJ热量。

（1）写出CH₄气体不完全燃烧的热化学方程式。

（2）计算n的值。

Answer 1

（1）2CH₄(g)+3O₂(g)====2CO(g)+4H₂O（l）；ΔH=-1038 kJ·mol ^-1

或CH₄(g)+3/2O₂(g)====CO(g)+2H₂O（l）；ΔH=-519 kJ·mol^-1

（2）n=60

解析:

由题意书写为完全燃烧的热化学方程式为：2CH₄ (g)+3O₂ (g)====2CO(g)+4H₂O（l）；ΔH=-1038 kJ·mol^-1

或CH₄ (g)+3/2O₂ (g)====CO(g)+2H₂O（l）；ΔH=-519 kJ·mol^-1①，同理完全燃烧的热化学方程式为：CH₄ (g)+2O₂ (g)====CO₂ (g)+2H₂O（l）；ΔH=-802 kJ·mol^-1②

可设不完全燃烧、完全燃烧的CH₄的物质的量分别是x、y，由①②得

CH₄  —  3/2O₂  —  CO  —  519 kJ

x        x·3/2              519x kJ

CH₄   —  2O₂  —  CO₂  —  802 kJ

Y        2y                 802y kJ

得关系式x+y=1 mol

x·3/2+2y=n/32 mol

519x kJ+802y kJ=731.25 kJ

解得：x=0.25 mol  y=0.75 mol  n=60。