现在CO.H2和CO2组成的混合气体116.8 L.经完全燃烧后放出的总能量为867.9 kJ.并生成18 g液态水.已知2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1.则燃烧以前混合气体中CO的体积分数最接近于 A.80% B.60% C.40% D.20% 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

现在CO、H₂和CO₂组成的混合气体116.8 L(标准状况)，经完全燃烧后放出的总能量为867.9 kJ，并生成18 g液态水。已知2H₂(g)+O₂(g)

2H₂O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol^-1；2CO(g)+O₂(g)

2CO₂(g) ΔH=-566 kJ·mol^-1。则燃烧以前混合气体中CO的体积分数最接近于 ( )

A.80% B.60% C.40% D.20%

解析：混合气体中H₂的体积为

×22.4 L·mol^-1=22.4 L

则n(CO)==2.06 mol

V(CO)=2 .06 mol×22.4 L·mol^-1

CO的体积分数为≈40 %。

答案：C

练习册系列答案

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(12分) 天然气(主要成分甲烷)是一种清洁、高效的能源，现在许多城市家庭用于厨房使用的燃料已经由煤气(主要成分是H₂和CO按体积比1︰1混合的气体混合物)换成了天然气；此外天然气也是很好的燃料电池的燃料，甲烷在燃料电池中的能量转换率可达到85%—90%。请回答下列问题：

⑴已知H₂、CO和CH₄的燃烧热分别是286kJ/mol、283 kJ/mol和890 kJ/mol，则反应2CH₄(g)+3O₂(g)=CO(g)+H₂(g)+CO₂(g)+3H₂O(l)的反应热 △H= 。

⑵以甲烷、空气为反应物，KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池，则负极反应式为：。随着反应的不断进行溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。

⑶如果以该燃料电池为电源、石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极反应式为：；如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L，溶液的pH为12，则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为： mL。

⑷将⑶中电解结束后的溶液取出，向其中加入含有Mg²⁺和Fe²⁺的溶液甲，Mg(OH)₂和Fe(OH)₂同时生成，已知Mg(OH)₂和Fe(OH)₂在该温度下的溶度积常数分别是2×10^—11和8×10^—16，则甲溶液中Mg²⁺和Fe²⁺的浓度比为：。

(12分) 天然气(主要成分甲烷)是一种清洁、高效的能源，现在许多城市家庭用于厨房使用的燃料已经由煤气(主要成分是H₂和CO按体积比1︰1混合的气体混合物)换成了天然气；此外天然气也是很好的燃料电池的燃料，甲烷在燃料电池中的能量转换率可达到85%—90%。请回答下列问题：
⑴已知H₂、CO和CH₄的燃烧热分别是286kJ/mol、283 kJ/mol和890 kJ/mol，则反应2CH₄(g)+3O₂(g)=CO(g)+H₂(g)+CO₂(g)+3H₂O(l)的反应热△H=       。
⑵以甲烷、空气为反应物，KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池，则负极反应式为：                 。随着反应的不断进行溶液的pH       (填“增大”“减小”或“不变”)。
⑶如果以该燃料电池为电源、石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极反应式为：             ；如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L，溶液的pH为12，则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为：     mL。
⑷将⑶中电解结束后的溶液取出，向其中加入含有Mg²⁺和Fe²⁺的溶液甲，Mg(OH)₂和Fe(OH)₂同时生成，已知Mg(OH)₂和Fe(OH)₂在该温度下的溶度积常数分别是2×10^—11和8×10^—16，则甲溶液中Mg²⁺和Fe²⁺的浓度比为：          。

天然气(主要成分是甲烷)是一种清洁、高效的能源，现在许多城市家庭用于厨房使用的燃料已经由煤气(主要成分是H₂和CO按体积比1︰1混合的气体混合物)换成了天然气；此外天然气也是很好的燃料电池的燃料，甲烷在燃料电池中的能量转换率可达到85%—90%。请回答下列问题：

（1）以甲烷、空气为反应物，KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池，则负极反应式为：。随着反应的不断进行溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。

（2）如果以该燃料电池为电源、石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极反应式为：；如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L，溶液的pH为12，则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为： mL。

（3）将（2）中电解结束后的溶液取出，向其中加入含有Mg²⁺和Fe²⁺的溶液甲，Mg(OH)₂和Fe(OH)₂同时生成，已知Mg(OH)₂和Fe(OH)₂在该温度下的溶度积常数分别是2×10^—11和8×10^—16，则甲溶液中Mg²⁺和Fe²⁺的浓度之比为：。

（16分）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇： CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)，现在实验室模拟该反应并进行分析。

（1）下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是__________（填序号）。

A. 恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化

B. 一定条件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等

C. 一定条件下，CO、H₂和CH₃OH的浓度保持不变

D. 一定条件下，单位时间内消耗2 mol CO，同时生成1 mol CH₃OH

（2）右图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

① 该反应的焓变ΔH__________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

② T₁和T₂温度下的平衡常数大小关系是K₁_______K₂

(填 “＞”、“＜”或“＝”)。

③ 若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是

______________。

A. 升高温度 B. 将CH₃OH(g)从体系中分离

C. 使用合适的催化剂

D. 充入He，使体系总压强增大

（3）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，甲醇燃料电池的工作原理如右图所示。

①请写出c口通入的物质发生的相应电极反应式_________ 。

②工作一段时间后，当0.2 mol甲醇完全反应生成CO₂时，有___________N_A个电子转移。

（4）利用右装置，可以模拟铁的电化学防护。

若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于处。

若X为锌，开光K置于处，该电化学防护法称为。

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