Question

【題目】已知：CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1) △H = ―Q1 kJ/mol

2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H = ―Q2 kJ/mol

2H2(g)+O2(g)==2H2O(1) △H = ―Q3kJ/mol

常溫下，取體積比為4:1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（折合成標準狀況），經完全燃燒后恢復至常溫，則放出的熱量為多少kJ

A. 0.4Q1+0.05Q3 B. 0.4Q1+0.05Q2

C. 0.4Q1+0.1Q3 D. 0.4Q1+0.1Q2

Answer 1

【答案】A

【解析】

根據混合氣體的體積計算混合氣體的物質的量，結合氣體體積比計算甲烷、氫氣的物質的量，再根據熱化學方程式計算放出的熱量。

甲烷和氫氣的混合氣體體積為11.2L（折合成標準狀況），則甲烷和氫氣的混合氣體的總物質的量為=0.5mol，甲烷和氫氣的體積比為4:1，所以甲烷的物質的量為0.5mol×=0.4mol，氫氣的物質的量為0.5mol-0.4mol=0.1mol，由CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H = ―Q1 kJ/mol可知，0.4mol甲烷燃燒放出的熱量為0.4mol×Q1kJ/mol=0.4Q1kJ，混合氣體完全燃燒后恢復至室溫，生成物水為液態，由2H2(g)+O2(g)==2H2O(1)△H = ―Q3kJ/mol可知，0.1mol氫氣燃燒生成液態水放出的熱量為0.05Q3kJ，所以放出的熱量為0.4Q1+0.05Q3，答案選A。