题目内容

2H2(g)+O2(g)═2H2O(l);△H=-571.6kJ?mol-1、CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ?mol-1某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量,同时生成3.6g液态水,则原混合气体的H2和CO的物质的量之比(  )
A、2:1B、1:2
C、1:1D、2:3
考点:有关反应热的计算
专题:化学反应中的能量变化
分析:先根据生成水的质量,利用2H2+O2═2H2O(l)可计算氢气的物质的量,利用混合气体燃烧放出的热量与氢气燃烧放出的热量来计算CO燃烧放出的热量,再利用热化学反应方程式来计算CO的物质的量,最后求出物质的量之比.
解答: 解:水的物质的量为
3.6g
18g/mol
=0.2mol,由2H2+O2═2H2O可知,n(H2)=n(H2O)=0.2mol,由2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ?mol-1可知0.2molH2燃烧放出的热量为57.16KJ,
则CO燃烧放出的热量为113.74KJ-57.16KJ=56.58KJ,
设混合气体中CO的物质的量为x,则
CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ?mol-1
1                            283KJ
x                            56.58KJ
1
x
=
283
56.58
,解得x=0.2mol,即n(CO)=0.20mol,原混合气体中H2和CO的物质的量均为0.2mol,H2和CO的物质的量之比为1:1,
故选C.
点评:本题考查有关反应热的计算,明确物质的量与热量的正比例关系是解答的关键,题目难度不大,属于基础知识的考查.
练习册系列答案
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工业上利用天然气(主要成分是CH4)与H2O进行高温重整制备合成气(CO+H2),CO和H2在一定条件下能制备甲醛、甲醚等多种有机物.已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为一890.3kJ?mol-1、--285.8kJ?mol-1和--283.0kJ?mol-1;18.0g水蒸气液化时的能量变化为44.0kJ. 
(1)写出甲烷与水蒸气在高温下反应制合成气的热化学方程式
 

(2)在一定条件下,向体积固定为2L的密闭容器中充人0.40mol CH4(g)和0.60mol H2O(g),测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化的曲线如图甲所示.3min时改变条件,反应进行到4min时,体系中各物质的物质的量如下表所示:
t/minn(CH4)/moln(H2O)/moln(CO)/moln(H2)/mo1
40.180.380.220.66
则3~4min之间,衡向
 
(填“正”或“逆”)反应方向移动,3min时改变的条件是
 

(3)已知温度、压强和碳水比
n(CH4)
n(H2O)
对该反应的影响如图乙所示.
①图1中,两条曲线所示温度的关系:t1
 
t2(填“>”、“<”或“=”,下同)
②图2中,两条曲线所示碳水比的关系:x1
 
x2
③图3中,两条曲线所示压强的关系:p1
 
 p2
(4)以天然气(假设杂质不参与反应)为原料的燃料电池示意图如图丙所示.
①放电时,正极的电极反应式为
 

②假设装置中盛装100.0mL 3.0mol?L-1KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8 960mL.放电完毕后,电解质溶液中各离子浓度的大小关系为
 

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