Question

（5分）1 mol CH₄氣體完全燃燒放出的熱量為802 kJ，但當不完全燃燒生成CO氣體和液態H₂O時，放出的熱量為519 kJ。如果1 mol CH₄與n g O₂燃燒生成CO、CO₂氣體和液態H₂O，放出731.25 kJ熱量。
（1）寫出CH₄氣體不完全燃燒的熱化學方程式。
（2）計算n的值。

Answer 1

（1）2CH₄(g)+3O₂(g)====2CO(g)+4H₂O（l）；ΔH="-1038" kJ·mol ^-1
或CH₄(g)+3/2O₂(g)====CO(g)+2H₂O（l）；ΔH="-519" kJ·mol^-1
（2）n=60

由題意書寫為完全燃燒的熱化學方程式為：2CH₄ (g)+3O₂ (g)====2CO(g)+4H₂O（l）；ΔH="-1038" kJ·mol^-1
或CH₄ (g)+3/2O₂ (g)====CO(g)+2H₂O（l）；ΔH="-519" kJ·mol^-1①，同理完全燃燒的熱化學方程式為：CH₄ (g)+2O₂ (g)====CO₂ (g)+2H₂O（l）；ΔH="-802" kJ·mol^-1②
可設不完全燃燒、完全燃燒的CH₄的物質的量分別是x、y，由①②得
CH₄ —  3/2O₂ —  CO —  519 kJ
x        x·3/2              519x kJ
CH₄  —  2O₂ —  CO₂ —  802 kJ
Y        2y                 802y kJ
得關系式x+y="1" mol
x·3/2+2y="n/32" mol
519x kJ+802y kJ="731.25" kJ
解得：x="0.25" mol  y="0.75" mol  n=60。