Question

某種優質燃油由甲、乙兩種有機物混合而成，甲、乙兩種物質含有C、H、O三種元素中的兩種或三種．已知甲、乙及CO、H₂的燃燒熱如下：

物質	甲	乙	CO	H2
燃燒熱/kJ?mol-1	1366	5518	283	286

取甲、乙按不同比例混合的燃油23g，在足量的O₂中燃燒時，放出的熱量Q與混合物中乙的物質的量分數x的關系如圖．試求：
（1）乙的相對分子質量為

114

；
（2）160g由甲、乙等物質的量混合而成的燃油在347.2LO₂中恰好完全燃燒，得492.8L氣體，冷卻到室溫時，還剩余224L（氣體體積均在標準狀況下測定）．由此可求得混合物中C、H、O的原子個數比

10：24：1

．甲、乙的分子式為：甲

C₂H₆O

；乙

C₈H₁₈

．
（3）1mol由甲、乙等物質的量混合而成的燃油在一定量的O₂中燃燒，放出熱量2876kJ?mol^-1，則反應中生成CO

2

mol．

Answer 1

分析：（1）依據圖象分析乙的質量分數為100%時放熱1113KJ，結合乙的燃燒熱是1mol乙完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量計算出乙的物質的量，根據摩爾質量概念計算得到；當全部是甲物質放熱683KJ，結合甲的燃燒熱計算甲的物質的量，計算摩爾質量；
（2）混合物燃燒冷卻到室溫時，還剩余224L為二氧化碳氣體，水蒸氣為492.8L-224L=268.8L，依據原子守恒分別計算碳、氫、氧元素的物質的量得到原子個數比；甲、乙等物質的量混合結合混合物質量和甲乙的摩爾質量計算得到物質的量推斷出分子式；
（3）根據燃燒的熱量變化，結合一氧化碳的燃燒熱計算一氧化碳的物質的量．

解答：解：（1）當X=1.0燃油全部是乙，根據乙的燃燒熱計算乙的物質的量，n（乙）=

1113KJ

5518KJ/mol

=0.2017mol；則M（乙）=

23g

0.2017mol

=114g/mol；
當X=0時，燃油全部是甲，依據甲的燃燒熱計算甲的物質的量=

683KJ

1366KJ/mol

=0.5mol，則M（甲）=

23g

0.5mol

=46g/mol；
故答案為：114；
（2）160g混合物燃燒生成二氧化碳物質的量為n（CO₂）=

224L

22.4L/mol

=10mol；
生成水的物質的量為n（H₂O）=

492.8L-224L

22.4L/mol

=12mol；
根據二氧化碳和水中的氧元素之和與消耗氧氣的氧元素差值計算；347.2LO₂物質的量=

347.2L

22.4L/mol

=15.5mol；
得到原混合物中含氧元素物質的量為n（O）=10×2+12-15.5×2=1mol；
所以n（C）：n（H）：n（O）=10：24：1；
設160g混合物物質的量為n，甲乙等物質的量混合，則114n+46n=160，得到n=1；摩爾質量為46g/mol的是乙醇；依據原子守恒得到乙的分子式為C₈H₁₈
所以甲的分子式為C₂H₆O；乙的分子式為：C₈H₁₈，
故答案為：10：24：1；C₂H₆O；C₈H₁₈； 
（3）1mol混合物完全燃燒應放熱=

1336KJ+5518KJ

2

=3442KJ；實際放熱2876KJ；
所以生成一氧化碳的物質的量結合一氧化碳的燃燒熱計算得到：n（CO）=

3442KJ-2876KJ

283KJ/mol

=2mol；
故答案為：2．

點評：本題考查了燃燒熱的概念應用和計算，主要是圖象分析計算甲、乙的摩爾質量，混合物的綜合計算，原子守恒是解題關鍵，題目難度中等．