Question

已知3.6g碳在6.4g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量。已知1mol单质碳完全燃烧放出热量为Y kJ，则1molC与O₂反应生成CO的热量变化为

A．放出Y kJ                 B．放出(5X-5Y) kJ

C．放出(10X-Y) kJ            D．吸收(10X-Y) kJ

Answer

B

【解析】

试题分析：碳在氧气中燃烧，氧气不足发生反应2C+O22CO，氧气足量发生反应C+O2CO2。3.6g碳的物质的量为n(C)=3.6g÷12g/mol=0.3mol，6.4g的氧气的物质的量为n(O2)=6.4g÷32g/mol =0.2mol，n（C）：n（O2）=3：2，介于2：1与1：1之间，所以上述反应都发生。假设生成的CO为xmol，CO2为ymol，根据碳元素守恒有x+y=0.3，根据氧元素守恒有x+2y=0.2×2，联立方程，解得x=0.2mol，y=0.1mol。单质碳的燃烧热为Y kJ/mol，所以生成0.1mol二氧化碳放出的热量为0.1mol× YkJ/mol =0.1YkJ，所以生成0.2molCO放出的热量为XkJ-0.1YkJ．由于碳燃烧为放热反应，所以反应热△H的符号为“-”，故1mol C与O2反应生成CO的反应热△H=-(XkJ−0.1YkJ)÷0.2mol=-（5X-0.5Y）kJ/mol，选项B正确。