Question

【題目】蓋斯定律在生產和科學研究中有很重要的意義。已知3.6g碳在6.4g氧氣中燃燒，至反應物耗盡，放出了X kJ熱量。已知碳完全燃燒的焓變△H= 一Y kJ·mol-1，則lmol C與O2反應生成CO的反應熱△H為 ( ) kJ·mol-1

A．一Y B．—(10X—Y) C．一(5X—O.5Y) D．+(10X—Y)

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題分析：碳在氧氣中燃燒，氧氣不足發生反應2C+O22CO，氧氣足量發生反應C+O2CO2，3.6g碳的物質的量為n(C)=3.6g÷12g/mol=0.3mol，6.4g的氧氣的物質的量為n(O2)=6.4g÷32/mol=0.2mol，n（C）：n(O2)=3：2，介于2：1與1：1之間，所以上述反應都發生。假設生成的CO為xmol，CO2為ymol，根據碳元素守恒有x+y=0.3，根據氧元素守恒有x+2y=0.2×2，聯立方程，解得x=0.2，y=0.1．單質碳的燃燒熱為Y kJ/mol，所以生成0.1mol二氧化碳放出的熱量為0.1mol×Y kJ/mol=0.1YkJ，所以生成0.2molCO放出的熱量為XkJ-0.1YkJ．由于碳燃燒為放熱反應，所以反應熱△H的符號為“—”，故1mol C與O2反應生成CO的反應熱△H=-(XkJ0.1YkJ)÷0.2mol=-(5X-0.5Y)kJ/mol，故選項C正確。