Question

CO、CH₄均為常見的可燃性氣體。

（1）等體積的CO和CH₄在相同條件下分別完全燃燒，轉移的電子數(shù)之比是_____________。

（2）已知在101 kPa時，CO的燃燒熱為283 kJ·mol^-1。相同條件下，若2 mol CH₄完全燃燒，生成液態(tài)水，所放出的熱量為1 mol CO完全燃燒放出熱量的6.30倍，CH₄完全燃燒反應的熱化學方程式是______________________________________。

（3）120 ℃、101  kPa下，a mL由CO、CH₄組成的混合氣體在b mL O₂中完全燃燒后，恢復到原溫度和壓強。

①若混合氣體與O₂恰好完全反應，產(chǎn)生b mL CO₂，則混合氣體中CH₄的體積分數(shù)為_____________(保留2位小數(shù))。

②若燃燒后氣體體積縮小了mL，則a與b關系的數(shù)學表示式是____________。

 

Answer 1

【答案】

（1）1∶4

（2）CH₄(g)+2O₂(g)="===" CO₂(g)+2H₂O(l)  ΔH="-891" kJ·mol^-1

（3）①0.33  ②b≥

【解析】

試題分析：（1）CO和CH₄充分燃燒：

轉移電子數(shù)之比為2∶8，即1∶4。

（2）1 mol CH₄燃燒生成液態(tài)水，放出的熱量為：="891" kJ，所以熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）CO₂（g）+2H₂O（l）  ΔH="-891" kJ·mol^-1。

（3）①設混合氣體中CO、CH₄的體積分別為x、y，

2CO  +    O₂====2CO₂

x        x/2      x

CH₄  +   2O₂CO₂+2H₂O

y         2y      y

有方程組：

求得：x=a,y=a

②CH₄燃燒前后氣體體積不變，則縮小mL都是由CO燃燒造成的，各物質的體積關系如下：

2CO    +     O₂====2CO₂  ΔV

2             1            1

mL         mL       mL

CH₄    +    2O₂CO₂+2H₂O

1            2

mL         a mL

即混合氣體中CO、CH₄均為mL，要保證這些氣體全部燃燒，至少需要O₂mL，也就是b≥。

考點：考查氧化還原反應的有關計算、熱化學方程式的書寫以及根據(jù)方程式進行的有關計算

點評：該題綜合性強，難度較大，主要是考查學生分析問題、靈活運用基礎知識解決實際問題的能力。有助于培養(yǎng)學生的嚴謹?shù)倪壿嬎季S能力和抽象思維能力，也有利于提高學生的規(guī)范答題能力和應試能力。該題的難點在于（3）問，學生不易得分。