Question

CO、CH₄均为常见的可燃性气体。

（1）等体积的CO和CH₄在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是_____________。

（2）已知在101 kPa时，CO的燃烧热为283 kJ·mol^-1。相同条件下，若2 mol CH₄完全燃烧，生成液态水，所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍，CH₄完全燃烧反应的热化学方程式是______________________________________。

（3）120 ℃、101  kPa下，a mL由CO、CH₄组成的混合气体在b mL O₂中完全燃烧后，恢复到原温度和压强。

①若混合气体与O₂恰好完全反应，产生b mL CO₂，则混合气体中CH₄的体积分数为_____________(保留2位小数)。

②若燃烧后气体体积缩小了mL，则a与b关系的数学表示式是____________。

 

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】

试题分析：（1）CO和CH₄充分燃烧：

转移电子数之比为2∶8，即1∶4。

（2）1 mol CH₄燃烧生成液态水，放出的热量为：="891" kJ，所以热化学方程式为：CH₄（g）+2O₂（g）CO₂（g）+2H₂O（l）  ΔH="-891" kJ·mol^-1。

（3）①设混合气体中CO、CH₄的体积分别为x、y，

2CO  +    O₂====2CO₂

x        x/2      x

CH₄  +   2O₂CO₂+2H₂O

y         2y      y

有方程组：

求得：x=a,y=a

②CH₄燃烧前后气体体积不变，则缩小mL都是由CO燃烧造成的，各物质的体积关系如下：

2CO    +     O₂====2CO₂  ΔV

2             1            1

mL         mL       mL

CH₄    +    2O₂CO₂+2H₂O

1            2

mL         a mL

即混合气体中CO、CH₄均为mL，要保证这些气体全部燃烧，至少需要O₂mL，也就是b≥。

考点：考查氧化还原反应的有关计算、热化学方程式的书写以及根据方程式进行的有关计算

点评：该题综合性强，难度较大，主要是考查学生分析问题、灵活运用基础知识解决实际问题的能力。有助于培养学生的严谨的逻辑思维能力和抽象思维能力，也有利于提高学生的规范答题能力和应试能力。该题的难点在于（3）问，学生不易得分。