Question

高中化学题求多解详解，求最快速度解。慢慢答，不用急。

已知1MOL CO 气体完全燃烧生成CO2气体放出283KJ热量
1MOL H2 完全燃烧成为液态水放出286KJ热量
1MOL CH4 完全燃烧生成C02气体和液态水放出890KJ热量
若将aMOL CH4 H2 CO 的混合气体完全燃烧生成C02气体和液态水，且二氧化碳和水的物质的量相等时，放出热量Q的取值范围是？
我在追问里提供的那个方法还有没有救，有救+分

Answer 1

先学出三个方程式，CO~CO2，H2~H2O，CH4~CO2~2H2O。由题知，aMOL混合气体完全燃烧后生成的n(CO2)=n（H2O），可推出，该气体可为CO和H2的混合气体或CO和CH4的混合气体或CO、CH4和H2的混合气体，从三种气体完全燃烧释放的热量可看出，当混合气体为H2和CO的混和气体时，释放的热量最低，当混合气体为CH4和CO的混合气体时，释放的热量最高，因此，可设立方程式解之。
设有n(CO)=x,则n(H2)=a-x.可推出，Q（mix）=283x+286(a-x)=286a-3x/2=284.5a KJ;
设有n(CO)=x,则n(CH4)=a-x.可推出，Q（max）=283x+890(a-x)=890a-607x/2=586.5a。
所以，Q∈[284.5a,890a]KJ

Answer 2

284.5a KJ<Q<586.5a KJ
不知道对不对啊。。。
以下是我的过程：
首先先写出化学方程式（我就简单写了）
CO~CO2 ΔH= -283KJ/mol
H2~H2O ΔH= -286KJ/mol
CH4~CO2~2H2O ΔH= -890KJ/mol
设未知数，CO有x mol，H2有y mol，那么CH4有（a-x-y）mol
代入方程式计算，最后总共的（全部的）CO2有[x+(a-x-y)] mol，H2O有[y+2(a-x-y)]mol
由物质的量相等，那么解方程得a=2x（过程略）即x=a/2
即有x mol CO，y mol H2，（x-y）molCH4
Q=283x+286y+890（x-y）=1173x-604y
关键的来了，两个无限逼近！！！
1、y无限逼近0（注意不是等于0，这是为什么我没用≤，下面出现的部分等号不要当成等号）
计算Q=1173x
又x=a/2故Q=586.5a KJ
2、y无限逼近x（道理同上）
Q=569x=284.5a KJ
故答案如此，望采纳，谢谢，如果不对请告诉我！谢谢

追问

二氧化碳和水的物质的量相等时[CO+H2]或CH4单元满足，设[CO+H2]单元xmol则有燃烧热y=[283+286]x+[a-2x]890，x∈[0,a/2];y=890a-1211x;y∈[284.5a,890a]kJ
[CO+H2]或CH4单元满足产物的【二氧化碳和水的物质的量相等】
若是CO与H2不是1:1呢？所以要设成一个定比例的单元。只有这样才必然满足。
请改良。

追答

这里面需要定比例么？有点多此一举吧

追问

可是一句话能说清事就用一句话好了，这方法能算到284.5a应绝无巧合之理问题是后面890a，可以改吗？怎么改？求最快速度解

追答

这。。。可能答案是不是考虑允许有一种气体不存在？但是按照题目的意思应该三种气体都存在啊。。。我看楼下有一890a的，就是只有两种气体。。。

追问

若将aMOL CH4 H2 CO 的混合气体完全燃烧生成C02气体和液态水，且二氧化碳和水的物质的量相等时，就这两个条件，怎么理解，究竟？

追答

怎么理解？按照题目的意思就是三种气体都有啊，毫无悬念

追问

我提供的那个方法还有没有救，有救+分

追答

目测。。。无力啊

Answer 3

写下不是很规范的方程式哈，不过从数学上看更统一
CO+(1/2)O2=CO2 283kJ
H2+(1/2)O2=H2O 286kJ
CH4+2O2=CO2+2H2O 890kJ

这里的焦点在于怎么安排能使放热最大或者最小

第三个产物1mol就可以放出890kJ的热，远超前两个
即从放热效率来说第三个最高，那么必然要使放热最大，我们希望能使第三个的含量最大
但是限制在于二氧化碳和水的物质的量相等，而能补充的只有第一个反应，所以
最大放热发生在CO:CH4=1:1
即Qmax=(a/2)*(283+890)=586.5a kJ

类似，最小的放热就是完全不用第三个
不然每用第三个一点点，放热都会变很大
所以只有一二，为了使二氧化碳和水的物质的量相等
只有CO:H2=1:1
即Qmin=(a/2)*(283+286)=284.5a kJ

Answer 4

依据题，产物CO2：H2O=1:1，c:H=1:2,及燃烧热高低可得
当n(co):n(H2)=1:1时，Q最小是ax(283+286)/2=284.5a
n(co):n(cH4)=1:1时，Q最大是ax(283+890)/2=586.5a

Answer 5

CO+(1/2)O2=CO2 283kJ
H2+(1/2)O2=H2O 286kJ
CH4+2O2=CO2+2H2O 890kJ
假设有xmol的CO，ymol的H2 ，zmol的CH4，根据aMOL CH4 H2 CO 的混合气体完全燃烧生成C02气体和液态水，可以得出x+z=y+2z（方程1），x+y+z=a（方程2），求Q=283x+286y+890z的取值范围。根据方程1、2可以得出x=a/2，y+z=a/2即y=a/2-z，
将x=a/2，y=a/2-z带入Q=283x+286y+890z=141.5a+286（a/2-z）+890z=284.5a+604z
因为y+z=a/2，所以z的取值范围是0<=z<=a/2，可以得出Q的取值范围是284.5a<=Q<=586.5a