题目内容

合成氨原料可以由天然气制取．
其主要反应为：CH4（g）+H2O（g）→CO（g）+3H2（g）
（1）1m3（标准状况）CH4按上式完全反应，产生H2
134
134
mol．（计算结果保留整数）
（2）CH4和O2的反应为：2CH4（g）+O2（g）→2CO（g）+4H2（g）
设CH4同时和H2O（g）及O2（g）反应．1m3（标准状况）CH4按上述两式完全反应，产物气体的体积V（标准状况）为
3＜V＜4
3＜V＜4
 
m3．（填体积取值范围）
（3）CH4和H2O（g）及富氧空气（O2含量较高，不同富氧空气氧气含量不同）混合反应，产物气体组成如下表：
气体 CO H2 N2 O2
体积（L） 25 60 15 2.5
计算该富氧空气中O2和N2的体积比
VO2
VN2
=
2
3
2
3
．
分析：（1）计算出甲烷的物质的量，根据方程式计算氢气的物质的量；
（2）利用端值法计算，假设气体全部和水或氧气反应；
（3）根据反应的方程式结合表中数据列方程式计算．
解答：解：（1）1m3（标准状况）CH4的物质的量为
1000L
22.4L/mol
=44.6mol，
CH4（g）+H2O（g）→CO（g）+3H2（g）
1mol                       3mol
44.6mol                    n
n=44.6×3mol=134mol，故答案为：134；
（2）1m3甲烷完全和氧气反应生成3m3气体，完全和水反应生成4m3气体，
则产物气体的体积V（标准状况）为3m3＜V＜4m3，
故答案为：3＜V＜4；
（3）设H2O为xmol，O2为ymol，则
x+2y=25
3x+4y=60

x=10，y=7.5
VO2
VN2
=
7.5+2.5
15
=
2
3

故答案为：
2
3
．
点评：本题考查化学方程式的计算，题目难度较大，注意利用端值法，结合化学方程式计算，注意图表数据的处理．
练习册系列答案
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合成氨原料可以由天然气制取。其主要反应为：

CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）

（1）1 m3（标准状况）CH4按上式完全反应，产生H2________________mol。

（2）CH4和O2的反应为：2CH4（g）＋O2（g）2CO（g）＋4H2（g）。设CH4同时和H2O（g）及O2（g）反应。1 m3（标准状况）CH4按上述两式完全反应，产物气体的体积V（标准状况）为____________。

（3）CH4和H2O（g）及富氧空气（O2含量较高，不同富氧空气氧气含量不同）混合反应，产物气体组成如下表：

气体

CO

H2

N2

O2

体积（L）

25

60

15

2.5

计算该富氧空气中O2和N2的体积比V（O2）∶V（N2）。

（4）若CH4和H2O（g）及富氧空气混合反应的产物中，V（H2）∶V（N2）＝3∶1（合成氨反应的最佳比），则反应中的H2O（g）和富氧空气的体积比为何值?

合成氨原料可以由天然气制取。其主要反应为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

(1)1 m3(标准状况)CH4按上式完全反应，产生H2___________mol。

(2)CH4和O2的反应为：2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)，设CH4同时和H2O(g)及O2(g)反应。1 m3(标准状况)CH4按上述两式完全反应，产物气体的体积V(标准状况)为_____________。

(3)CH4和H2O(g)及富氧空气(O2含量较高，不同富氧空气氧气含量不同)混合反应，产物气体组成如下表：

气体

CO

H2

N2

O2

体积(L)

24

60

15

2.5

计算该富氧空气中O2和N2的体积比V(O2)/V(N2)。

(4)若CH4和H2O(g)及富氧空气混合反应的产物中，V(H2)∶V(N2)=3∶1(合成氨反应的最佳比)，则反应中的H2O(g)和富氧空气的体积比为何值？

（6分）合成氨原料可以由天然气制取。

其主要反应为：CH4（g）＋H2O（g）→CO（g）＋3H2（g）

（1）1m3（标准状况）CH4按上式完全反应，产生H2____________mol。

（计算结果保留整数）

（2）CH4和O2的反应为：2CH4（g）＋O2（g）→2CO（g）＋4H2（g）

设CH4同时和H2O（g）及O2（g）反应。1m3（标准状况）CH4按上述两式完全反应，产物气体的体积V（标准状况）为____________ m3。（填体积取值范围）

（3）CH4和H2O（g）及富氧空气（O2含量较高，不同富氧空气氧气含量不同）混合反应，产物气体组成如下表：

气体

CO

H2

N2

O2

体积（L）

25

60

15

2.5

计算该富氧空气中O2和N2的体积比V（O2）／V（N2）=                         

 

（6分）合成氨原料可以由天然气制取。
其主要反应为：CH4（g）＋H2O（g）→CO（g）＋3H2（g）
（1）1m3（标准状况）CH4按上式完全反应，产生H2____________mol。
（计算结果保留整数）
（2）CH4和O2的反应为：2CH4（g）＋O2（g）→2CO（g）＋4H2（g）
设CH4同时和H2O（g）及O2（g）反应。1m3（标准状况）CH4按上述两式完全反应，产物气体的体积V（标准状况）为____________ m3。（填体积取值范围）
（3）CH4和H2O（g）及富氧空气（O2含量较高，不同富氧空气氧气含量不同）混合反应，产物气体组成如下表：

气体
CO
H2
N2
O2
体积（L）
25
60
15
2.5
计算该富氧空气中O2和N2的体积比V（O2）／V（N2）=                         

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