已知：H2（g）+12O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ•mol-1；CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ•mol-1现有H2和CH4的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成

Question

已知：H ₂ （g）+ (1)/(2) O ₂ （g）=H ₂ O（l）△H=-285.8kJ•mol ^-1 ；CH ₄ （g）+2O ₂ （g）=CO ₂ （g）+2H ₂ O（l）△H=-890.3kJ•mol ^-1
现有H ₂ 和CH ₄ 的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO ₂ （g）和H ₂ O（l），共放出热量3242.5kJ，则原混合气体中H ₂ 和CH ₄ 的物质的量之比是（　　）

A．1：1

B．1：3

C．1：4

D．2：3

Answer 1

H ₂ 和CH ₄ 的混合气体112L（标准状况）物质的量为 (112L)/(22.4L/mol) =5mol，
所以混合气体的平均燃烧热为为 (3242.5)/(5) kJ/mol=648.5kJ/mol，
由H ₂ （g）+ (1)/(2) O ₂ （g）=H ₂ O（1）△H=-285.8kJ•mol ^-1 可知，氢气的燃烧热为285.8kJ/mol；
由CH ₄ （g）+2O ₂ （g）=CO ₂ （g）+2H ₂ O（1）△H=-890.3kJ•mol ^-1 可知，甲烷的燃烧热为890.3kJ/mol．
根据十字交叉法计算原混合气体中H ₂ 和CH ₄ 的物质的量之比：



所以原混合气体中H ₂ 和CH ₄ 的物质的量之比为241.8kJ/mol：362.7kJ/mol=2：3．
故选：D．