Question

已知：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=﹣Q₁ kJ/mol

2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂=﹣Q₂ kJ/mol

2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₃=﹣Q₃ kJ/mol

常温下，取体积比为4：1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（已折合成标准状况），经完全燃烧后恢复至常温，则下列说法正确的是

A．放出的热量为（0.4Q₁+0.05Q₃）kJ/mol

B．放出的热量为（0.4Q₁+0.05Q₂）kJ/mol

C．△H₂＞△H₃

D．△H₂＜△H₃

Answer

AC

【解析】A．甲烷和氢气的混合气体11.2L（已折合成标准状况），

所以甲烷和氢气的混合气体的总的物质的量为=0.5mol，

甲烷和氢气的体积比为4：1，

所以甲烷的物质的量为0.5mol×=0.4mol，

氢气的物质的量为0.5mol﹣0.4mol=0.1mol．

由CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣Q1kJ/mol可知，

0.4mol甲烷燃烧放出的热量为0.4mol×Q1kJ/mol=0.4Q1kJ；

由2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣Q3kJ/mol可知，

0.1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为0.1mol××Q3kJ/mol=0.05Q3kJ，

所以放出的热量为0.4Q1+0.05Q3，

故A正确；

B．经完全燃烧后恢复至常温，水为液态，氢气按2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣Q3kJ/mol计算，故B错误；

C．H2O（g）→H2O（l）为放热过程，所以Q2＜Q3，由于△H为负值，所以△H2＞△H3，故C正确；

D．H2O（g）→H2O（l）为放热过程，所以Q2＜Q3，由于△H为负值，所以△H2＞△H3，故D错误；