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问题: 100L水煤气燃烧后共放出热量

100L水煤气燃烧后共放出热量1143.3kj。
CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g);△H=-282.85kj
H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l);△H=-285.8kj
该水煤气是由H2、N2、CO和CO2组成的混合气体。通入60LO2中燃烧后得到65L气体,再与NaOH溶液振荡后体积变为20L(以上体积均在标准状况下测定)。这种水煤气中各种气体的体积是多少?

解答:

设100L水煤气中有H2xL,CO为yL。由反应热可知:
CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g);△H=-282.85kj/mol
1mol 282.85kj
yL/(22.4L/mol) m
m=y/22.4 ×282.85kj
H2(g)+1/2 O(g)=H[sub]2O(l);△H=-285.8kj/mol
1mol 285.8kj
xL/(22.4L/mol) n
n=x/22.4 ×285.8kj
故得:y/22.4 ×282.85+x/22.4 ×285.8=1143.3…………①
由体积关系有:
CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g) △V
1 1/2 1 0.5
y 0.5y
H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g) △V
1 1/2 1.5
故得1.5x+y=100+60-65……………②
联立①②,解得x=50(L),y=40(L)
NaOH吸收CO2的体积为40L,所以原煤气中CO2的体积为45L-40L=5L,N2的体积为100-40-5=5L。
100L这种水煤气中含H250L、CO40L、CO25L、N25L。