Question

某種發(fā)動(dòng)機(jī)燃料由A、B兩種物質(zhì)混合而成，A、B兩種物質(zhì)含有C、H、O三種元素中的兩種或三種。已知常溫下，A、B及CO、H₂的燃燒熱如下：

物質(zhì)	A	B	CO	H2
燃燒熱/kJ·mol-1	720	5 520	280	286

A、B按不同比例混合的燃料91.2 g，在足量的氧氣中燃燒時(shí)，放出的熱量Q與B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x的關(guān)系如上圖。

（1）A、B的相對(duì)分子質(zhì)量為A___________，B___________。

（2）等物質(zhì)的量的A、B混合的燃料73 g，在160 L O₂中完全燃燒，反應(yīng)后氣體通過濃硫酸后，得到104 L氣體，通過堿石灰吸收后剩余3.2 L（氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定）。由此可推得：

A分子式為___________，B分子式為___________。

（3）1 mol等物質(zhì)的量的A、B混合的燃料，在一定量的氧氣中燃燒，放出熱量2 980 kJ，則反應(yīng)中生成CO___________ mol。

Answer 1

（1）32  114

（2）CH₄O  C₈H₁₈

（3）0.5

解析：燃料共91.2 g，據(jù)關(guān)系圖知全為A時(shí)放熱2 052 kJ。A燃燒熱為720  kJ·mol^-1,M(A)==32 g·mol^-1。

全為B時(shí)放熱4 416 kJ，B燃燒熱為5 520 kJ·mol^-1。

M（B）==114 g·mol^-1。

（1）A、B的相對(duì)分子質(zhì)量為A為32，B為114。

（2）混合燃料73 g在160 L O₂ 中完全燃燒生成CO₂和H₂O，反應(yīng)后氣體通過濃H₂SO₄吸水余104 L，氣體通過堿石灰吸收CO₂，余3.2 L則為剩余O₂體積，則n(CO₂)==4.5 mol,共耗n(O₂)= =7 mol。

73 g相當(dāng)于各0.5 mol混合，若各1 mol則質(zhì)量為146 g,n(C)=9 mol，耗O₂為14 mol,可設(shè)子總組成為C₉H_xO_y,據(jù)質(zhì)量守恒及耗氧量守恒可列方程組

解得,即組成為C₉H₂₂O。

據(jù)含C、H、O三種元素中的兩種或三種，且M（A）=32 g·mol^-1,M(B)=114 g·mol^-1,則A的分子式為CH₄O，B的分子式為C₈H₁₈。

（3）1 mol等物質(zhì)的量的A、B混合燃料，若完全燃燒則放熱：

0.5 mol×(720 kJ·mol^-1+5 520 kJ·mol^-1)=3 120 kJ,實(shí)際放熱2 980 kJ，現(xiàn)少放熱：3 120 kJ-2 980 kJ=140 kJ。

CO燃燒熱為280 kJ·mol^-1,即每1 mol CO完全燃燒時(shí)放熱280 kJ，即每有1 mol CO生成會(huì)少放出280 kJ熱，現(xiàn)少放140 kJ，則反應(yīng)中生成CO 0.5 mol。