Question

（8分）已知1mol CO氣體完全燃燒生成CO₂氣體，放出283KJ熱量，1mol氫氣完全燃燒生成液態水放出286KJ熱量，1mol CH₄氣體完全燃燒生成CO₂氣體和液態水放出890KJ熱
（1）寫出H₂燃燒熱的熱化學方程式                                       。
（2）若1mol CH₄氣體完全燃燒生成CO₂氣體和水蒸汽，放出熱量   890KJ（填“=”、“>”“<”）
（3）若將a mol CH₄，CO，H₂混合氣體完全燃燒，生成CO₂氣體和液態水，則放出熱量（Q）的取值范圍是       。
（4）若將a mol CH₄，CO，H₂混合氣體完全燃燒，生成CO₂氣體和液態水，且CO₂和H₂O物質的量相等，則放出熱量（Q）的取值范圍是                            。

Answer 1

⑴ H₂(g) ＋1/2O₂(g) ＝H₂O(l)；△H＝－286kJ·mol^－1
⑵ <    ⑶ 283a kJ < Q <890a kJ      ⑷ 284.5a kJ < Q < 586.5a kJ

（1）燃燒熱是在一定條件下1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量
（2）參照下圖：

（3）由題給數據，三氣體各為1 mol完全燃燒放出的熱量最大為890kJ，最少為283kJ。
（4）生成的CO₂和液態H₂O的物質的量相等，可用極值假設分析，有以下幾種可能
①若無CO，生成的CO₂和液態H₂O的物質的量不可能相等，故不合題意
②若無H₂， CO和CH₄各為a/2摩爾符合題意，放出的熱量（Q）=a/2（283+890）=586.5aKJ
③若無CH₄，可能CO和H₂各為a/2摩爾符合題意，放出的熱量（Q）=a/2（283+286）="284.5akJ" ，
若只有一種氣體均不可能；
綜合信息可知：放出的熱量（Q）的取值范圍為：284.5aKJ<Q<586.5aKJ