Question

10．设N_A为阿伏加德罗常数，常压下CH₄在一定量O₂中燃烧．下列说法正确的是（　　）

• A． 120℃时，若反应前混合气体共N_A个分子，反应后气体分子可能大于N_A
• B． 0℃时，若生成2.24L气体，则转移电子数一定为0.8N_A
• C． 若N_A个CH₄分子参加反应，则有 2N_A个O-H生成
• D． 0℃时，若N_A个CH₄分子和足量O₂完全反应，则生成气体体积为67.2L

Answer 1

分析 A．①当氧气不充足时，在120℃时，甲烷和氧气发生的反应为CH₄（g）+O₂（g）→CO（g）+2H₂O（g），这是一个气体体积增大的反应，应前混合气体共N_A个分子，则反应后气体分子大于N_A，②当氧气充足时，在120℃时，甲烷和氧气发生的反应为CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（g），这是一个气体体积不变的反应，应前混合气体共N_A个分子，则反应后气体分子等于于N_A，据此进行分析；
B.0℃时，若氧气不充足时，甲烷和氧气发生的反应为CH₄（g）+O₂（g）→CO（g）+2H₂O（l），n（CO）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
CH₄（g）+O₂（g）→CO（g）+2H₂O（l）～6mole^-
                                    1                                  6
                                    0.1                               0.6，据此进行分析； 
C．根据元素守恒分析；
D.0℃时，甲烷和足量的氧气发生的反应为CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l），
CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l）
N_A                                 22.4，故生成气体22.4L，据此进行分析；

解答 解：A．①当氧气不充足时，在120℃时，甲烷和氧气发生的反应为CH₄（g）+O₂（g）→CO（g）+2H₂O（g），这是一个气体体积增大的反应，反应前混合气体共N_A个分子，则反应后气体分子大于N_A，②当氧气充足时，在120℃时，甲烷和氧气发生的反应为CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（g），这是一个气体体积不变的反应，应前混合气体共N_A个分子，则反应后气体分子等于于N_A，故反应后气体分子可能大于N_A，故A正确；
B.0℃时，若氧气不充足时，甲烷和氧气发生的反应为CH₄（g）+O₂（g）→CO（g）+2H₂O（l），n（CO）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
CH₄（g）+O₂（g）→CO（g）+2H₂O（l）～6mole^-
                                    1                                  6
                                    0.1                               0.6，故转移电子数一定为0.6N_A，故B错误；
C．N_A个CH₄分子中含H原子个数为4N_A个，根据H元素守恒，则生成2N_A个H₂O，1个H₂O中含有2个O-H，故2N_A个H₂O中含有4N_A个O-H，故C错误；
D.0℃时，甲烷和足量的氧气发生的反应为CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l），
CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l）
N_A                                 22.4，故生成气体22.4L，故D错误，
故选A．

点评 本题考查阿伏加德罗常数的有关计算，题目难度稍大，注意掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系，注意合理分析甲烷与氧气的反映情况，试题有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力