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

1：4

（2）已知在101kPa时，CO的燃烧热为283kJ/mol．相同条件下，若2molCH₄完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1mol 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

CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（1）；△H=-891.45kJ/mol

．
（3）120℃、101kPa下，a mL由CO、CH₄组成的混合气体在b mLO₂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bmL CO₂，则混合气体中CH₄的体积分数为

0.33

（保留2位小数）．
②若燃烧后气体体积缩小了

a

4

mL，则a与b关系的数学表达式是

b≥

5

4

a

．

Answer 1

分析：（1）相同条件下，体积之比等于物质的量之比，根据反应后碳元素的化合价变化计算转移电子数之比；
（2）根据CO的燃烧热计算，2molCH₄完全燃烧生成液态水，所放出的热量，再根据热化学方程式的书写原则进行书写；
（3）①根据CO、CH₄的体积之和、消耗的氧气列方程计算二者体积，据此解答．
②燃烧发生反应：2CO+O₂=2CO₂、CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O（g），燃烧后体积变化由CO燃烧导致，根据差量法计算CO的体积，进而计算甲烷的体积，由于完全燃烧，故0.5V（CO）+2V（CH₄）≤b，据此解答．

解答：解：（1）相同条件下，体积之比等于物质的量之比，CO、CH₄完全燃烧都生成二氧化碳，碳元素的化合价变化分别为2、8，故二者完全燃烧转移电子数之比=2：8=1：4，
故答案为：1：4；
（2）CO的燃烧热为283kJ/mol．相同条件下，2molCH₄完全燃烧生成液态水，所放出的热量为283kJ×6.3=1782.9kJ，故甲烷完全燃烧生成液态水的热化学方程式为：CH₄（g）+2O₂ （g）=CO₂（g）+2H₂O（1）；△H=-891.45kJ/mol，
故答案为：CH₄（g）+2O₂ （g）=CO₂（g）+2H₂O（1）；△H=-891.45kJ/mol；
（3）①燃烧发生反应：2CO+O₂=2CO₂、CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O（g），
根据碳原子守恒可知，V（CO+CH₄）=V（CO₂），故a=b，
则：V（CO）+V（CH₄）=a，0.5V（CO）+2V（CH₄）=a，解得V（CO）=

2a

3

，V（CH₄）=

a

3

，
故混合气体中CH₄的体积分数为

a 3

a

=0.33，
故答案为：0.33；
②燃烧发生反应：2CO+O₂=2CO₂、CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O（g），燃烧后体积变化由CO燃烧导致，则：
2CO+O₂=2CO₂  体积减少△V
2                1
V（CO）           

a

4

mL
故V（CO）=0.5amL，
故V（CH₄）=0.5amL，
由于完全燃烧，故0.5V（CO）+2V（CH₄）≤b，即0.5a×0.5+2×0.5a≤b，故b≥

5

4

a，
故答案为：b≥

5

4

a．

点评：本题考查氧化还原反应计算、热化学方程式书写、混合物计算等，难度中等，（3）中注意利用差量法计算的计算．