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由CO2、CH4和CO组成的混合气在同温同压下与氮气的密度相同. 则该混合气体中CO2、CH4和CO的体积比可能为


  1. A.
    11:4:7
  2. B.
    8:6:14
  3. C.
    3:4:29
  4. D.
    6:16:5
C
分析:CO2、CH4和CO组成的混合气在同温同压下与氮气的密度相同,可知混合气体的平均相对分子质量等于氮气的相对分子质量,即为28,而一氧化碳的相对分子质量也为28,则二氧化碳与甲烷的平均相对分子质量为28,即满足二氧化碳与甲烷的平均相对分子质量为28即可,与CO的含量无关.根据十字交叉法计算CO2、CH4的体积比.以此解答判断.
解答:CO2、CH4和CO组成的混合气在同温同压下与氮气的密度相同,可知混合气体的平均相对分子质量等于氮气的相对分子质量,即为28,而一氧化碳的相对分子质量也为28,则二氧化碳与氢气的平均相对分子质量为28,即满足二氧化碳与甲烷的平均相对分子质量为28即可,与CO的含量无关,一氧化碳的体积为任意体积.
利用十字相乘法得二氧化碳和氢气的体积之比:

二氧化碳和甲烷的体积之比为12:16=3:4,一氧化碳的体积为任意体积.
故选C.
点评:本题考查混合气体的计算,难度不大,关键在于清楚相同条件下气体的密度之比等于相对分子质量之比.
练习册系列答案
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(2011?龙岩模拟)甲、乙、丙、丁均为中学常见物质,且甲、乙、丙均含有同一种元素.一定条件下四种物质之间有如图甲所示的转化关系.请回答问题:

(1)若甲、丁分别为铁和氯气中的一种,则丙的酸性溶液露置于空气中将变质.变质过程所发生反应的离子方程式为
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O

(2)已知乙、丁均为空气中含量最多的两种单质,且由甲、丁和NaOH溶液构成的新型燃料电池放电时甲与丁作用转化为乙(同时生成一种对生命活动有重要意义的物质),负极反应式为
2NH3+6OH-═N2+6H2O+6e-
2NH3+6OH-═N2+6H2O+6e-

(3)图示转化关系对应的反应既可以是非氧化还原反应,也可以是氧化还原反应.
①若丁为盐酸且反应均为非氧化还原反应,则甲的水溶液的pH比丙的水溶液的pH
(填“大”或“小”).
②若丁为单质,下列关于物质乙、丙所含的同一元素的价态的推断,正确的是
d
d

a、乙一定更高    b、丙一定更高    c、乙和丙一样高    d、无法确定
(4)高温下,利用天然气生产合成气的过程涉及上述图示转化关系(生成的H2未标出),且丙能使石灰水变浑浊、“甲→乙”对应的反应为:CH4+H2O-CO+H2(未配平,条件略).
①当1mol甲与丁反应转化为乙时吸收206.1kJ的热量,1mol乙与丁反应转化为丙时放出41.2kJ的热量.则甲与丁直接转化为乙的热化学方程式为
CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g)△H=+164.9KJ/mol
CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g)△H=+164.9KJ/mol
(丁均为气态).
②将甲与丁混合于容积不变密闭容器中,甲将转化为乙,且反应过程中甲浓度变化情况如图所示.试推测:反应10min时,改变的外界条件可能是
降低温度
降低温度


③t℃时,乙转化为丙反应化学平衡常数K=1.0,某时刻测得该温度下的密闭容器中乙、丁、丙和氢气的物质的量依次为0.5mol、8.5mol、2.0mol和2.0mol.此时反应正、逆反应速率的关系式是
a
a
(填代号).
a.v(正)>v(逆)    b.v(正)<v(逆)    c.v(正)=v(逆)  D.无法判断.
利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2.紫外光照射时,在不同催化剂(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)作用下,CH4的产量随光照时间的变化如图1所示.精英家教网
(1)在O?30小时内,CH4的平均生成速率v(Ⅰ)、v(Ⅱ)和v(Ⅲ)由大到小的顺序为
 
;反应开始后的15小时内,在第
 
种催化剂的作用下,收集的CH4最多.
(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g);△H=+206kJ.mol-1.将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,此时测得CO的物质的量为O.10mol,CH4的平衡转化率为91%,则此温度下该反应的平衡常数为
 
 (计算结果取整数).
(3)该反应产生的CO和H2可用来合成可再生能源甲醇,已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1,则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为
 

(4)工业上常利用反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),△H<0合成甲醇,在230℃?270℃最为有利.为研究合成气最合适的起始组成比n(H2):n(CO),分别在230℃、250℃和270℃进行实验,结果如图2.
①270℃的实验结果所对应的曲线是
 
 (填字母);
②230℃时,工业生产适宜釆用的合成气组成n(H2):n(CO)的比值范围是
 
 (填字母).
A.1?1.5   B.2.5?3  C.3.5?4.5
(5)某同学以石墨为电极,以KOH溶液为电解质设计甲醇燃料电池,其负极的电极反应式为
 

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