一道化学燃烧的题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/09/20 23:29:28
8分）已知 1mol CO 气体完全燃烧生成 CO2 气体放出 283kJ 热量；1mol 氢气完全燃烧生成液态水放出 286kJ 热；1mol CH4 气体完全燃烧生成 CO2 气体和液态水放出 890kJ 热量。
若将 a mol CH4、CO 和 H2 的混合气体完全燃烧，生成 CO2 气体和液态水，且 CO2 和水的物质的量相等时，则放出热量(Q)的取值范围______________。

帮忙解答一下。顺便告诉一下方法

与其说这是一个化学问题，不如说是一个数学问题，关键实际上是简单的数学推导。
我们假设在amol的混合气体中含有CO xmol、H2 ymol、CH4 zmol 那么将会得到以下关系（其中单位省略）：
x+y+z=a
x+z=y+2z
这样我们就可以得到：x=a/2 z=a/2-y
放出的热量Q=283x+286y+890z=586.5a-604y
Q已经知道了，下面我们来计算范围。Q是一个关于y的式子，所以要计算Q的范围就必须先弄清楚y的范围，为此，请看如下几个不等式：
0＜z=a/2-y＜a
0＜y＜a
解这个不等式组，我们便可知道y的取值范围是0＜y＜a/2
Q是一个关于y的减函数，所以Q的取值范围是：284.5a＜Q＜586.5a

放热最大为586.5akJ，最小为284.5akJ.
CH4----CO2+2H2O
CO----CO2
H2----H2O
由于CO2和H2O量相等,设CH4的量为m.H2的量为n,由上式得CO的量一定是m+n.即CO的量为原混合气体的一半,即a/2mol,而CH4与H2物质量的和为a/2mol.
由于相同物质量的CH4燃烧放热比H2大，因此原气体只有CH4和CO时，放热最大为
890*a/2+283*a/2=586.5akJ，当原气体只有H2和CO时，放热最小为
286*a/2+283*a/2=284.5akJ。

放出热量(Q)的取值范围284.5a KJ＜Q＜586.5a KJ。
CH4完全燃烧生成 CO2 和H2O的物质的量之比为1：2，等物质的量的CO、H2燃烧生成等物质的量的CO2、和H2O.若要使混合气体完全燃烧放出的热最少，且生成 CO2 和水的物质的量相等,设amol混合气体中无CH4,CO2、和H2O的物质的量各为a/2,，则此时放热为(286+283)a/2=284.5a 。
若要使混合气体完全燃烧放出的热最多，设amol混合气体中有XmolCH4,且生成 CO2 和水的物质的量相等，此时只需CO的物质的量为a/2 mol,H2的物质的量为（a/2