题目内容
合成氨原料可以由天然气制取。其主要反应为：CH4（g）＋H2O（g）
CO（g）＋3H2（g）
（1）1 m3（标准状况）CH4按上式完全反应，产生H2________________mol。
（2）CH4和O2的反应为：2CH4（g）＋O2（g）
2CO（g）＋4H2（g）。设CH4同时和H2O（g）及O2（g）反应。1 m3（标准状况）CH4按上述两式完全反应，产物气体的体积V（标准状况）为____________。
（3）CH4和H2O（g）及富氧空气（O2含量较高，不同富氧空气氧气含量不同）混合反应，产物气体组成如下表：
气体 | CO | H2 | N2 | O2 |
体积（L） | 25 | 60 | 15 | 2.5 |
计算该富氧空气中O2和N2的体积比V（O2）∶V（N2）。
（4）若CH4和H2O（g）及富氧空气混合反应的产物中，V（H2）∶V（N2）＝3∶1（合成氨反应的最佳比），则反应中的H2O（g）和富氧空气的体积比为何值?
思路解析：（1）设产生氢气为，则：
CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）
1 3
解得：=133.9 mol
（2）采用极端假设来确定其取值范围：假定甲烷全部与水反应，得V=3 m3；甲烷全部与氧气反应，得V=4 m3，即：产生的氢气应在两者之间，3 m3＜V＜4 m3。
（3）设H2O为X mol，O2为Y mol，
则：
解得：X＝10，Y＝7.5
＝（7.5＋2.5）/15＝2/3
（4）设富氧空气中O2的体积分数为a，反应用去的H2O（g）与富氧空气的体积分别为X、Y。
，
答案：（1）133.9 （2）3 m3＜V＜4 m3 （3）2∶3。（4）
。
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CO(g)+3H2(g)(1)1 m3(标准状况)CH4按上式完全反应，产生H2___________mol。
(2)CH4和O2的反应为：2CH4(g)+O2(g)
2CO(g)+4H2(g)，设CH4同时和H2O(g)及O2(g)反应。1 m3(标准状况)CH4按上述两式完全反应，产物气体的体积V(标准状况)为_____________。
(3)CH4和H2O(g)及富氧空气(O2含量较高，不同富氧空气氧气含量不同)混合反应，产物气体组成如下表：
气体 | CO | H2 | N2 | O2 |
体积(L) | 24 | 60 | 15 | 2.5 |
计算该富氧空气中O2和N2的体积比V(O2)/V(N2)。
(4)若CH4和H2O(g)及富氧空气混合反应的产物中，V(H2)∶V(N2)=3∶1(合成氨反应的最佳比)，则反应中的H2O(g)和富氧空气的体积比为何值？
（6分）合成氨原料可以由天然气制取。
其主要反应为：CH4（g）＋H2O（g）→CO（g）＋3H2（g）
（1）1m3（标准状况）CH4按上式完全反应，产生H2____________mol。
（计算结果保留整数）
（2）CH4和O2的反应为：2CH4（g）＋O2（g）→2CO（g）＋4H2（g）
设CH4同时和H2O（g）及O2（g）反应。1m3（标准状况）CH4按上述两式完全反应，产物气体的体积V（标准状况）为____________ m3。（填体积取值范围）
（3）CH4和H2O（g）及富氧空气（O2含量较高，不同富氧空气氧气含量不同）混合反应，产物气体组成如下表：
| 气体 | CO | H2 | N2 | O2 |
| 体积（L） | 25 | 60 | 15 | 2.5 |
计算该富氧空气中O2和N2的体积比V（O2）／V（N2）=