题目内容

20.两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1L该混合烃与9L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10L.下列各组混合烃中不符合此条件的是(  )
A.CH4  C2H4B.CH4  C3H6C.C2H4  C3H4D.C2H4   CH4

分析 设有机物的平均式为CxHy,燃烧通式为:CxHy+(x+y4)O2→xCO2+y2H2O,105℃时生成的水为气体,反应前后气体体积不变,则反应方程式中反应前后气体化学计量数之和相等相等,据此计算判断.

解答 解:设有机物的平均式为CxHy,则有CxHy+(x+y4)O2→xCO2+y2H2O,105℃时生成的水为气体,有机物燃烧前后体积不变,则1+x+y4=x+y2,解答y=4,即混合气中平均含有H原子数为4.
A.CH4、C2H4中H原子数都为4,平均值为4,符合题意,故A不选;
B.CH4、C3H6中H原子数分别为4、6,平均值不可能为4,故B选;
C.C2H4、C3H4中H原子数都为4,平均值为4,符合题意,故C不选;
D.C2H4、CH4中H原子数都为4,平均值为4,符合题意,故D不选
故选:B.

点评 本题考查有机物的确定,题目难度中等,注意根据有机物燃烧的方程式利用平均值法计算,有利于培养学生的分析理解能力及化学计算能力.

练习册系列答案
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5.甲醇、天燃气是重要的化工原料,又可作为燃料.利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇、甲烷.已知合成甲醇发生的主反应如下(已知CO的结构式为C≡O):
①CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g)△H1 
②CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H2
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3
回答下列问题:
(1)已知反应①中相关的化学键能数据如下:
化学键H-HC-O C≡OH-OC-H
E/(kJ•mol-14363431076465413
由此计算△H1=+99kJ•mol-1.已知△H2=-58kJ•mol-1,则△H3=-41kJ•mol-1
(2)在容积为1.00L的容器中,通入一定量的甲醇发生反应①.100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图1所示(平衡时甲醇的转化率记作a1).

①在0-60s时段,反应速率v(CO)为0.001mol/(L•s)②;该反应的平衡常数K1 的计算式为cCOc2H2cCH3OH
②已知若在恒压条件下进行,平衡时CH3OH的转化率a2大于a1(填“大于”或“小于”、“等于”),判断理由是因为该反应为体积增大的反应,所以恒压相当于在恒容的基础上减小压强,平衡正向移动.
(3)合成CH4的原理:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)△H=-162kJ•mol-1.其他条件相同,实验测得在T1和P1与T2和P2条件下该反应的H2平衡转化率相同,若T1>T2,则P1>P2(填“>”、“<”或“=”).
(4)科学家用氮化镓材料与铜组装如图2所示的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4①写出铜电极表面的电极反应式CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;.
②为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量硫酸(选填“盐酸”或“硫酸”).
(5)标准状况下,将22.4L的甲烷完全燃烧生成的CO2通入到0.1L 1mol•L-1的NaOH溶液中,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-).

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