题目内容

将含有CH4和O2的气体通入装有23.4g Na2O2的密闭容器中，电火花点燃，反应结束后，容器于150℃测得压强为0Pa．将残留固体溶于水，无气体逸出，下面叙述正确的是

[　　]

A．原混合气体中CH4和O2的体积比为2∶1

B．原混合气体中CH4和O2的体积比为1∶2

C．残留固体中有Na2O2

D．残留固体中有Na2CO3

答案：AD
解析：

　　【解析】电火花点燃的条件下：

　　CH4＋2O2CO2＋2H2O①

　　接着会发生下述反应：

　　2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2②

　　2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑③

　　生成的O2又会与剩余的CH4反应，因此①②③三个反应会循环重复下去，直至反应物耗尽，题意要求反应完全结束后，无气体剩余，合并方程式，消去中间产物CO2和H2O我们可以得到如下的总反应方程式：

　　2CH4＋O2＋6Na2O2＝2Na2CO3＋8NaOH．

　　【拓展延伸】这是一道涉及循环反应的计算型选择题，解题关键在于根据题意，合并方程式，并消去相应的物质，从而得出一个总反应方程式进行计算解题．


练习册系列答案
相关题目
研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理方法具有重要意义．
（1）处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S．
已知：①CO（g）+
12
O2（g）=CO2（g）△H=-283.0KJ?mol-1
②S（s）+O2（g）=SO2（g）△H=-296.0KJ?mol-1
此反应的热化学方程式是
2CO（g）+SO2（g）=S（s）+2CO2（g）△H1=-270KJ?mol-1
2CO（g）+SO2（g）=S（s）+2CO2（g）△H1=-270KJ?mol-1
．
（2）氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体．已知：
①CO（g）+NO2（g）=NO（g）+CO2（g）△H=-a KJ?mol-1（a＞0）
②2CO（g）+2NO （g）=N2（g）+2CO2（g）△H=-b KJ?mol-1（b＞0）
若用标准状况下 3.36L CO还原NO2至N2（CO完全反应）的整个过程中转移电子的物质的量为
0.3
0.3
mol，放出的热量为
3（2a+b）/80
3（2a+b）/80
KJ（用含有a和b的代数式表示）．
（3）用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染．例如：
①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574KJ?mol-1①
②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=？②
若1mol CH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867KJ，则△H2=
-1160KJ/mol
-1160KJ/mol
．
新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液．某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氧化钠辖液电解实验，如图1所示．

回答下列问题：
（1）甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为
2O2+4H2O+8e-=8OH-
2O2+4H2O+8e-=8OH-
、
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
．
（2）闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生．电解氯化钠溶液的总反应方程式为
2NaCl+2H2O
 电解 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑
2NaCl+2H2O
 电解 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑
；
（3）氯碱厂电解饱和食盐水制取烧碱，同时制盐酸的工艺流程如图2：
根据题意完成下列填空：
①粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，精制时所用试剂为：A 盐酸；B BaCl2溶液；C NaOH溶液；D Na2CO3溶液．加入试剂的顺序是
BCDA或CBDA
BCDA或CBDA
．
②电解饱和食盐水时，与电源正极相连的电极上发生的反应为
2Cl--2e→Cl2
2Cl--2e→Cl2
．与电源负极线连的电极附近溶液pH
变大
变大
（变大、不变、变小）．
③HCl合成反应中保持过量的气体是
氢气
氢气
；从HCl合成塔的观察口能观察到的现象是
苍白色火焰
苍白色火焰
．
④利用HCl合成时放出的热量来产生水蒸汽，用于NaOH溶液的蒸发，这样做的优点是
充分利用能量
充分利用能量
．
⑤检验NaOH产品中是否含有NaCl的实验方案是
加足量稀硝酸至呈酸性，然后滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则含有氯化钠
加足量稀硝酸至呈酸性，然后滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则含有氯化钠
．
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，它们的原子序数之和为26，在同周期中W的原子半径最大，W和Z可形成W2Z和W2Z2；X、Y、Z三种元素中的任意两种之间可以组成甲、乙、丙…等许多种化合物．
（1）这四种元素的符号分别是X
H
H
、Y
C
C
、Z
O
O
、W
Na
Na
，用电子式表示W2Z形成过程
．
（2）甲是一种气体，通入紫色石蕊试液中，溶液变红．甲的分子式为
CO2
CO2
，写出甲与W2Z2反应的化学方程式
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
．
（3）乙是一种化石燃料，其分子呈正四面体构型，写出它的电子式
；560mL（标准状况下）乙完全燃烧生成液态水，产生热量22.25kJ．写出乙燃烧热的热化学方程式为
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H═-890kJ?mol-1
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H═-890kJ?mol-1
．
（4）丙是X和Z按原子个数比1：1组成的化合物．已知丙的溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色．将含有0.5mol丙的溶液滴加到100mL 2mol?L-1酸性高锰酸钾溶液中，溶液紫色恰好褪色．该反应的离子方程式为：
2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+502 ↑
2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+502 ↑
．

（10分）研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理方法具有重要意义。
（1）处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。
已知：①CO（g）+ 1/2O2(g)＝CO2（g）  △H=－283.0KJ·mol-1  
②S（s）+ O2(g)＝SO2（g）    △H=－296.0KJ·mol-1
此反应的热化学方程式是                                          。
（2）氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：
① CO（g）+NO2(g)＝NO(g)+CO2(g)  △H=－aKJ·mol-1 (a＞0)
② 2CO（g）+2NO (g)＝N2(g)+2CO2(g)  △H=－bKJ·mol-1 (b＞0)
若用标准状况下 3.36LCO还原NO2至N2（CO完全反应）的整个过程中转移电子的物质的量为             mol，放出的热量为              KJ（用含有a和b的代数式表示）。
（3）用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：
①CH4（g）+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H1＝－574KJ·mol-1 ①
②CH4（g）+4NO (g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H2＝？②
若1molCH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867KJ，则△H2=                   。

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