题目内容

沼气（主要成分是甲烷）是一种廉价的能源，把农村中大量存在的农作物秸秆、杂草、人畜粪便等在沼气池中发酵，便可产生沼气，沼气完全燃烧可以用来点灯、做饭．
（1）在101kPa时，32gCH4燃烧生成CO2和气态H2O，放出1604kJ的热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式为
 
．
（2）120℃，取CH4和过量O2的混合气体共0.4mol，点燃使其充分反应，将燃烧后的气体通过足量的碱石灰（NaOH和CaO的固体混合物）充分吸收，碱石灰增重8g．计算：原混合气体中CH4和O2的体积比是多少？
考点：热化学方程式,有关混合物反应的计算
专题：计算题
分析：（1）在101kPa时，32gCH4燃烧生成CO2和气态水放热1604kJ，16g甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量=
16×1604KJ
32
=802kJ，依据热化学方程式的书写方法写出，标注物质聚集状态和对应焓变；
（2）CH4和过量O2的混合气体点燃使其充分反应，将燃烧后的气体通过足量的碱石灰（NaOH和CaO的固体混合物）充分吸收，碱石灰增重8g为二氧化碳和水蒸气的质量，依据元素守恒列式计算．
解答： 解：（1）在101kPa时，32gCH4燃烧生成CO2和气态水放热1604kJ，16g甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量=
16×1604KJ
32
=802kJ，反应的热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）→CO2（g）+2H2O（g）△H=-802kJ/mol，
故答案为：CH4（g）+2O2（g）→CO2（g）+2H2O（g）△H=-802kJ/mol；
（2）120℃，取CH4和过量O2的混合气体共0.4mol中设CH4和物质的量为x，依据元素守恒生成二氧化碳xmol，生成水2xmol，44x+2x×18=8，计算得到x=0.1mol，则甲烷物质的量为0.1mol，原混合气体氧气0.4mol-0.1mol=0.3mol，原混合气体中CH4和O2的体积比=气体物质的量之比=0.1：0.3=1：3，
答：原混合气体中CH4和O2的体积比是1：3．
点评：本题考查了热化学方程式书写方法和计算应用，化学方程式计算应用，掌握元素守恒的计算应用是解题关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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下列叙述不正确的是（　　）
A、Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其单核离子的氧化性依次增强
B、N、O、F最高正价依次升高，对应的气态氢化物的稳定性依次增强
C、第三周期元素的原子半径中，位于ⅦA族元素的最小
D、Na、Mg、Al三种元素对应的氢氧化物的碱性依次减弱
下列各物质n（n≥3、自然数）相同时，其同类物质的同分异构体最多的是（　　）
A、CnH2n+2O 醇
B、CnH2nO  醛
C、CnH2nO2 酸
D、CnH2n+2  烃
氯气可与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉，也可在浓溶液条件下与石灰石反应生成较浓的HClO溶液．
Ⅰ．甲研究性学习小组利用氯气制少量漂白粉（如图所示）：

（1）A仪器的名称是
 
，所盛试剂是
 
．
（2）此实验结果所得Ca（ClO）2产率太低．经分析并查阅资料发现主要原因是在U型管中存在两个副反应：
①温度较高时氯气与消石灰反应生成了Ca（ClO3）2，为避免此副反应的发生，可采取的措施是
 
．此副反应的化学方程式为：
 
．
②写出另一个副反应的化学方程式
 
．
为避免此副反应发生，可在BC之间加多一个装置，请在答题卷的方框中画出该装置，并标明所用的试剂．
Ⅱ．乙研究性学习小组研究饱和氯水与石灰石的反应：
①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水（如图所示），充分反应，有少量气泡产生，溶液浅黄绿色褪去；
②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强；
③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：
第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；
第二份与稀盐酸混合，立即产生大量无色气体；
将第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生． 经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2．请回答：
（3）反应后所得的溶液漂白性增强的原因是
 
．
（4）依据上述实验可推知：②的滤液中的溶质除CaCl2、HClO外，还含有
 
．
A、B、C、D是由下面的一种阳离子和一种阴离子组成的化合物（阳离子：NH4+、Na+、H+，阴离子：Cl-、CH3COO -、OH-），在水溶液中A、D能促进水的电离，B、C能抑制水的电离．常温下各物质从1mL稀释到100mL，pH的变化如图Ⅰ所示，请回答：
（1）pH=10的A、B溶液中由水电离出的c（OH-）之比为
 
．
（2）物质的量浓度为c1的X溶液与pH=3的C溶液等体积混合后得到单一的D溶液，则该X溶液中c（OH-）
 
1×10-3mol/L（填“=”、“＞”或“＜”，下同），c1
 
0.001mol/L．
（3）等浓度的A与C溶液等体积混合，二者发生反应的离子方程式为：
 
，反应后的溶液粒子浓度由大到小的顺序为
 
．
（4）若D与B稀溶液混合后呈中性，则所得溶液中c（NH4+）+c（Na+）+c（OH-）
 
c（Cl-）+c（H+）（填“=”、“＞”或“＜”，下同）．
第三代混合动力车可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮．

（1）混合动力车的电动机目前一般使用的是镍氢电池，镍氢电池采用镍的化合物为正极，储氢金属（以M表示）为负极，碱液（主要为KOH）为电解液．镍氢电池充放电原理示意如图1，其总反应式是：H2+2NiOOH
放电
充电
2Ni（OH）2根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH将
 
（填“增大”、“不变”或“减小”），该电极的电极反应式为
 
．
（2）汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物，可通过如下反应降低其浓度：CO（g）+
1
2
O2（g）?CO2（g）△H=-283kJ?mol-1某温度下，在两个容器中进行上述反应，容器中各物质的起始浓度及正逆反应速率关系如表所示．请填写表格中的空格．
容器编号 c（CO）/mol?L-1 c（O2）/mol?L-1 c（CO2）/mol?L-1 v正和v逆比较
Ⅰ 2.0×10-4 4.0×10-4 4.0×10-4 v正=v逆
Ⅱ 1.0×10-3 4.0×10-4 5.0×10-4
（3）对于平衡：CO（g）+
1
2
O2（g）?CO2（g），在某温度下，分别将2mol CO和lmol O2置于恒压容器I和恒容容器Ⅱ中，充分反应．
①达到平衡后，两容器中CO2的体积分数关系是I
 
Ⅱ．（填“＞”、“＜”或“=”）
②t1时刻分别向两容器的平衡体系中加入2mol CO2，在图示2中，能正确反映此时两容器中CO2的体积分数随时间变化曲线的是
 
（填序号）．
氯化钠溶液在生产、生活中都有广泛的用途．现配置1L 0.2mol?L-1NaCl溶液，请回答问题．
实验步骤 有关问题
（1）计算并称量 用托盘天平称量NaCl固体的质量为
 
 g
（2）溶解 为加速溶解，可进行的操作是
 
（3）转移 指出示意图中的两处错误：
错误1：
 

错误2：
 
（4）洗涤 用少量蒸馏水洗涤
 
2～3次，并将洗涤液转移到容量瓶中
（5）定容 若俯视容量瓶刻度线，定容后会造成所配溶液的物质的量浓度
 
（填“偏高”“偏低”或“无影响”）
实验室为完成某一实验，需用240mL 0.1mol/L 的Na2CO3溶液，现用Na2CO3﹒10H2O晶体配制．请据此回答下列问题：
（1）实验时，应用托盘天平称取十水碳酸钠晶体
 
 g．
（2）在配制Na2CO3溶液时需用的玻璃仪器主要有烧杯、玻璃棒、
 
、
 
．
（3）若实验过程中遇到下列情况，则会造成所配溶液的浓度偏低的是
 
．（填字母）
A．容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
B．忘记将洗涤液加入容量瓶
C．定容时俯视刻度线
D．摇匀后发现液面低于刻度线，加水至凹液面恰好与刻度线相切
E．溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容
F．Na2CO3?10H2O已失去部分结晶水
（4）取配好的碳酸钠溶液10毫升，加水稀释到50毫升，稀释后碳酸钠溶液的物质的量浓度为
 
 mol/L．
Ⅰ．煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程．
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气．反应为：
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1
一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是
 
（填字母）．
a．容器中压强不变
b．1molH-H键断裂的同时断裂2molH-O键
c．v正（CO）=v逆（H2O）
d．c（CO）=c（H2）
（2）一定条件下，利用CO和H2反应可制得甲醇：CO+2H2?CH3OH．图1表示该反应进行过程中的能量变化，图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化情况．

①根据上图1，写出在该条件下CO制备甲醇的热化学方程式
 
．
②根据上图2计算该温度下反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的平衡常数
 
．
Ⅱ．25℃时，水的离子积常数KW=
 
；
（1）该温度下，0.01mol?L-1的NaOH溶液的pH=
 
；
（2）在此温度下，将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的硫酸Vb L混合．则：
①pH=a的NaOH溶液的c（OH-）=
 
；
②pH=b的硫酸的c（H2SO4）=
 
；
③若所得混合液为中性，且a=12，b=2，则Va：Vb=
 
；
④若所得混合液为中性，且a+b=13，则Va：Vb=
 
．

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