题目
1mol液体苯在298K时,置于弹式量热计中完全燃烧,生成液体水和二氧化碳气体,同时释放出热量3264kJ,则其等压燃烧热约为:A. 3268 kJB. -3265kJC. -3268 kJD. 3265 kJ
1mol液体苯在298K时,置于弹式量热计中完全燃烧,生成液体水和二氧化碳气体,同时释放出热量3264kJ,则其等压燃烧热约为:
A. 3268 kJ
B. -3265kJ
C. -3268 kJ
D. 3265 kJ
题目解答
答案
C. -3268 kJ
解析
考查要点:本题主要考查燃烧热的定义及恒容热与恒压热的转换关系。
解题核心思路:
- 燃烧热的定义:1 mol 物质完全燃烧生成稳定氧化产物所释放的热量,且需注意题目中给出的热量是恒容条件下的(弹式量热计测量),而燃烧热是恒压条件下的(ΔH)。
- 关系式:ΔH = Qv + Δn_gas·R·T,其中 Δn_gas 为反应前后气体物质的量变化。
破题关键:
- 正确写出苯燃烧的化学反应式,确定 Δn_gas。
- 注意单位换算(R 的单位需与热量单位一致)。
步骤1:写出苯燃烧的化学反应式
苯(C₆H₆)燃烧生成液态水和二氧化碳气体:
$\text{C}_6\text{H}_6(l) + \frac{15}{2}\text{O}_2(g) \rightarrow 6\text{CO}_2(g) + 3\text{H}_2\text{O}(l)$
步骤2:计算气体物质的量变化 Δn_gas
- 反应物气体:$\frac{15}{2}$ mol O₂(气体)
- 生成物气体:6 mol CO₂(气体)
- Δn_gas:
$\Delta n_{\text{gas}} = 6 - \frac{15}{2} = -1.5 \, \text{mol}$
步骤3:计算恒压热 ΔH
已知恒容热 Qv = -3264 kJ(放热为负),根据公式:
$\Delta H = Q_v + \Delta n_{\text{gas}} \cdot R \cdot T$
代入数据(R = 8.314 J/mol·K = 0.008314 kJ/mol·K):
$\Delta H = -3264 + (-1.5) \cdot 0.008314 \cdot 298$
计算得:
$\Delta H \approx -3264 - 3.716 = -3267.716 \, \text{kJ}$
四舍五入后为 -3268 kJ。