Question

【題目】已知下列熱化學方程式：

①H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(l) ΔH =－285.8 kJ/mol

②H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH =－241.8 kJ/mol

③C(s)+1/2O2(g)＝CO(g) ΔH =－110.5 kJ/mol

④C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH =－393.5 kJ/mol

回答下列問題：

（1）H2的燃燒熱ΔH＝_______；C的燃燒熱為__________。

（2）燃燒1 g H2生成液態水，放出的熱量為_________。

（3）已知CO的燃燒熱為283.0 kJ/mol，現有CO、H2和CO2組成的混合氣體116.8 L(標準狀況)，完全燃燒后放出總熱量為867.9 kJ，且生成18 g液態水，則混合氣體中H2為_________L，CO在混合氣體中的體積分數約為_________(精確至小數點后一位)。

Answer 1

【答案】285.8 kJ/mol 393.5 kJ/mol142.9 kJ22.439.4%

【解析】

（1）燃燒熱是指1mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物所放出的熱量，水為液態水；

（2）根據熱化學方程式計算；

（3）根據水的質量利用燃燒熱計算氫氣燃燒放出的熱量，再根據一氧化碳放出的熱量以及燃燒熱計算一氧化碳體積，從而計算CO的體積分數。

（1）燃燒熱指1mol可燃物完全燃燒生成穩定的化合物時所放出的熱量，根據熱化學方程式的含義，H2的標準燃燒熱的熱化學方程式為H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(l) ΔH =－285.8 kJ/mol，因此氫氣的燃燒熱ΔH＝285.8 kJ/mol；根據C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH =－393.5 kJ/mol可判斷碳的燃燒熱為393.5 kJ/mol；

（2）1g氫氣的物質的量是0.5mol，則燃燒1 g H2生成液態水，放出的熱量為0.5mol×285.8 kJ/mol＝142.9 kJ；

（3）n（H2O）=18g÷18g/mol=1mol，根據氫原子守恒得n（H2O）=n（H2）=1mol，則混合氣體中H2為22.4L（標準狀況下），根據H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(l) ΔH =－285.8 kJ/mol知，氫氣完全燃燒放出的熱量是285.8 kJ，則CO完全燃燒放出的熱量=867.9 kJ－285.8 kJ=582.1 kJ。設CO的物質的量是x mol，已知CO的燃燒熱為283.0 kJ/mol，所以283x＝582.1，解得x＝2.06，標況下體積是2.06mol×22.4L/mol＝46.07L，因此CO在混合氣體中的體積分數約為。