已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=-Q1kJ•mol-1, 2H2(g)+O2(g)═2H2O(g);△=-Q2 kJ•mol-1, 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l);△H2=-Q3 kJ•mol

问题描述:

已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=-Q1kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g);△=-Q2 kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l);△H2=-Q3 kJ•mol-1
常温下,取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况下),经完全燃烧后恢复至常温,则放出的热量为(  )
A. 0.4Q1+0.05Q3
B. 0.4Q1+0.05Q2
C. 0.4Q1+0.1Q3
D. 0.4Q1+0.2Q2

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

11.2
22.4
=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×
4
5
=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×
1
2
×Q3kJ/mol=0.05Q3kJ.
所以放出的热量为0.4Q1+0.05Q3
故选A.