题目内容

在25℃,101 kPa条件下,将15 L O2通入10 L CO和H2的混合气体中,使其完全燃烧干燥后,恢复至原来的温度和压强。
(1)若剩余气体的体积是15 L,则原CO和H2的混合气中V(CO)=     L,V(H2)=     L。
(2)若剩余气体的体积是a L,则原CO和H2的混合气中V(CO)∶V(H2)=             
(3)若剩余气体的体积是a L,则a的取值范围是                  

(共10分)
(1)5(2分),5 (2分)      (2) (3分)     (3)10<a<20(3分)

解析(1)设V(CO)为xL,则V(H2)为(10-x)L
15-0.5x+x-0.5(10-x)=a
10+x=a
x=a-10
y=20-a
x=5;y=5
答案是: 5;5
(2)根据(1)可得:
V(CO):V(H2)=x:y=(a-10):(20-a)
答案是:(a-10):(20-a)
(3)用(1)中算式带入两个极端:
V(CO)=0,V(H2O)=10,得:a=10
V(CO)=10,V(H2O)=0,得:a=20
答案是:10<a<20

练习册系列答案
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(20分)能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料。(1) 在25℃、101 kPa时,16 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ,则CH4燃烧的热化学方程式为__________________________________________。

(2) 已知:C(s)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-437.3 kJ·mol-1

H2(g)+O2(g)===H2O(g);ΔH=-285.8kJ·mol-1

CO(g)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-283.0 kJ·mol-1

则煤气化反应C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) 的焓变ΔH=_____________。

(3) 高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:

FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)  ΔH>0,已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。

① 温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值__________(填“增大”、“减小”或“不变”);

② 1100℃时测得高炉中,c(CO2)=0.025mol·L-1c(CO)=0.1 mol·L-1,则在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态____________(填“是”或“否”),其判断依据是______

____________________________________________________________。

(4) 如下图所示组成闭合回路,其中,甲装置中CH4为负极,O2和CO2的混合气体为正极,稀土金属材料为电极,以熔融碳酸盐为电解质;乙装置中a、b为石墨,b极上有红色物质析出,CuSO4溶液的体积为200 mL。

① 甲装置中气体A为        (填“CH4”或“O2和CO2”),d极上的电极反应式为

_____________________________________。

② 乙装置中a极上的电极反应式为__________________________________。

若在a极产生112mL(标准状况)气体,则甲装置中消耗CH4________ mL (标准状况),乙装置中所得溶液的pH=__________。(忽略电解前后溶液体积变化)

③ 如果乙中电极不变,将溶液换成饱和Na2SO4溶液,当阴极上有a mol气体生成时,同时有w g Na2SO4·10H2O晶体析出,若温度不变,剩余溶液中溶质的质量分数应为__________________________(用含wa的表达式表示,不必化简)。

 

(20分)能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料。(1) 在25℃、101 kPa时,16 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ,则CH4燃烧的热化学方程式为__________________________________________。

(2) 已知:C(s)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-437.3 kJ·mol-1

H2(g)+O2(g)===H2O(g);ΔH=-285.8 kJ·mol-1

CO(g)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-283.0 kJ·mol-1

则煤气化反应C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) 的焓变ΔH=_____________。

(3) 高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:

FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)  ΔH>0,已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。

① 温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值__________(填“增大”、“减小”或“不变”);

② 1100℃时测得高炉中,c(CO2)=0.025mol·L-1c(CO)=0.1 mol·L-1,则在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态____________(填“是”或“否”),其判断依据是______

____________________________________________________________。

(4) 如下图所示组成闭合回路,其中,甲装置中CH4为负极,O2和CO2的混合气体为正极,稀土金属材料为电极,以熔融碳酸盐为电解质;乙装置中a、b为石墨,b极上有红色物质析出,CuSO4溶液的体积为200 mL。

① 甲装置中气体A为         (填“CH4”或“O2和CO2”),d极上的电极反应式为

_____________________________________。

② 乙装置中a极上的电极反应式为__________________________________。

若在a极产生112mL(标准状况)气体,则甲装置中消耗CH4________ mL (标准状况),乙装置中所得溶液的pH=__________。(忽略电解前后溶液体积变化)

③ 如果乙中电极不变,将溶液换成饱和Na2SO4溶液,当阴极上有a mol气体生成时,同时有w g Na2SO4·10H2O晶体析出,若温度不变,剩余溶液中溶质的质量分数应为__________________________(用含wa的表达式表示,不必化简)。

 

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