Question

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XkJ熱量．已知碳完全燃燒的焓變△H=-YkJ?mol^-1，則lmolC與O₂反應生成CO的反應熱△H為（　　）kJ?mol^-1．

A．-Y

B．-（10X-Y）

C．-（5X-O.5Y）

D．+（10X-Y）

Answer 1

碳在氧氣中燃燒，氧氣不足發生反應2C+O₂

點燃 .

2CO，氧氣足量發生反應C+O₂

點燃 .

CO₂，3.6g碳的物質的量為

3.6g

12g/mol

=0.3mol，6.4g的氧氣的物質的量為

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．
令生成的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YkJ/mol，所以生成0.1mol二氧化碳放出的熱量為0.1mol×YkJ/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1molC與O₂反應生成CO的反應熱△H=-

XkJ-0.1YkJ

0.2mol

=-（5X-0.5Y）kJ/mol．
故選C．