题目内容

已知：H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ?mol-1；CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ?mol-1
现有H2和CH4的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l），共放出热量3242.5kJ，则原混合气体中H2和CH4的物质的量之比是（ ）
A．1：1
B．1：3
C．1：4
D．2：3
【答案】分析：H2和CH4的混合气体112L（标准状况）物质的量为5mol，计算混合物的平均燃烧热为kJ/mol=648.5kJ/mol，根据十字交叉法计算原混合气体中H2和CH4的物质的量之比．
解答：解：H2和CH4的混合气体112L（标准状况）物质的量为=5mol，
所以混合气体的平均燃烧热为为kJ/mol=648.5kJ/mol，
由H2（g）+O2（g）=H2O（1）△H=-285.8kJ?mol-1可知，氢气的燃烧热为285.8kJ/mol；
由CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（1）△H=-890.3kJ?mol-1可知，甲烷的燃烧热为890.3kJ/mol．
根据十字交叉法计算原混合气体中H2和CH4的物质的量之比：

所以原混合气体中H2和CH4的物质的量之比为241.8kJ/mol：362.7kJ/mol=2：3．
故选：D．
点评：考查热化学方程式的意义与计算，难度中等，可以利用混合物的物质的量与放出的热量列放出计算，但计算量较大，计算容易出错，不如十字交叉法简单．根据情况选择方法．
练习册系列答案
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已知：H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g），反应过程中能量变化如图所示：
请回答下列问题：
（1）a、b、c分别代表的意义
a．
破坏1molH2和
1
2
mol O2中化学键所吸收的能量
破坏1molH2和
1
2
mol O2中化学键所吸收的能量
，b．
由2mol H和1mol O形成1mol H2O（g）所放出的能量
由2mol H和1mol O形成1mol H2O（g）所放出的能量
，c．
反应热
反应热
；
（2）该反应是
放热
放热
反应（填“放热”或“吸热”），△H
＜
＜
0（填“＞”、“＜”或“=”）；
（3）若已知2H2O（g）+O2（g）=2H2O（g）△H1=-Q1kJ?mol-1；
2H2O（g）+O2（g）=2H2O（l）△H2=-Q2kJ?mol-1，
则△H1
＞
＞
△H2，Q1
＜
＜
Q2（填“＞”“＜”或“=”）．
运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）合成氨反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡
向左
向左
移动（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化剂
不改变
不改变
反应的△H（填“增大”“减小”或“不改变”）．
（2）已知：O2（g）═O
 
+
2
（g）+e-△H1=1175.7kJ?mol-1
PtF6（g）+e-═PtF
 
-
6
（g）△H2=-771.1kJ?mol-1
O2PtF6（s）═O
 
+
2
（g）+PtF
 
-
6
（g）△H3=482.2kJ?mol-1
则反应：O2（g）+PtF6（g）═O2PtF6（s）的△H=
-78.2
-78.2
kJ?mol-1
（3）已知25℃时，Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20．
在25℃下，向浓度均为0.1mol?L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成
Cu（OH）2
Cu（OH）2
沉淀 （填物质的化学式），生成该沉淀的离子方程式为
Cu2++2NH3?H2O?Cu（OH）2↓+2NH4+
Cu2++2NH3?H2O?Cu（OH）2↓+2NH4+
．
（4）在25℃下，将a mol?L-1的氨水与0.01mol?L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（NH
 
+
4
）=c（Cl-），则溶液显
中性
中性
性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH3?H2O的电离常数Kb=
10-9
a-0.01
10-9
a-0.01
．
（2013?焦作一模）开发新能源，使用清洁燃料，可以达到提高能效、减少污染的目的．
（1）由C、H、O三种元素中的两种和三种分别组成的燃料物质甲和乙，其分子中均有氧，且1个乙分子中含有18个电子，则甲和乙分别是
CO、CH3OH
CO、CH3OH
．
乙是一种清洁燃料，工业上可用甲和氢气反应制得．
①T1温度时，在体积为2L的密闭容器中充入2mol甲和6mol H2，反应达到平衡后，测得c（甲）=0.2mol/L，则乙在平衡混合物中的物质的量分数是
1
3
1
3
．
②升高温度到T2时，反应的平衡常数为1，下列措施可以提高甲的转化率的是
C
C
（填字母）．
A．加入2mol甲     B．充入氮气     C．分离出乙     D．升高温度
（2）甲烷也是一种清洁燃料，但不完全燃烧时热效率降低并会产生有毒气体造成污染．
已知：
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ/mol
2CO （g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566.0kJ/mol
则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率只是完全燃烧时的
0.7
0.7
倍（计算结果保留1位小数）．
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率．如图是利用甲烷燃料电池电解50mL 2mol/L的氯化铜溶液的装置示意图：
请回答：
①甲烷燃料电池的负极反应式是
CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
．
②当线路中有0.1mol电子通过时，
b
b
（填“a”或“b”）极增重
0.32
0.32
g．
已知：H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g），反应过程中能量变化如图．则下列判断不正确的是（　　）

对大气污染物SO2、NOx进行研究具有重要环保意义。请回答下列问题：

（1）为减少SO2的排放，常采取的措施是将煤转化为清洁气体燃料。

已知：H2（g）＋O2（g）＝H2 O（g）   △H＝－241.8kJ·mol－1

C（s）＋O2（g）＝CO（g）    △H＝－110.5kJ·mol－1

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：                                   。

（2）已知汽缸中生成NO的反应为：N2（g）＋O2（g）2NO（g） △H0，若1.0 mol空气含0.80 mol N2和0.20 mol O2，1300oC时在1.0 L密闭容器内经过5s反应达到平衡，测得NO为8.0×10－4 mol。

①5s内该反应的平均速率ν（NO） ＝            （保留2位有效数字）；在1300oC 时，该反应的平

衡常数表达式K＝                。

②汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是                        。

（3）汽车尾气中NO和CO的转化。当催化剂质量一定时，增大催化剂固体的表面积可提高化学反应速率。右图表示在其他条件不变时，反应2NO（g）＋2CO（g） 2CO2（g）＋N2（g） 中，NO的浓度

c（NO）随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线。

①该反应的△H        0 （填“＞”或“＜”）。

②若催化剂的表面积S1＞S2，在右图中画出c（NO） 在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线（并作相应标注）。

 

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