题目内容

CO、CH4均为常见的可燃性气体.
(1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比是
 

(2)已知在101kPa时,CO的燃烧热为283kJ?mol-1.相同条件下,若2mol CH4完全燃烧,生成液态水,所放出的热量为1mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍,CH4完全燃烧反应的热化学方程式是
 

(3)120℃、101  kPa下,a mL由CO、CH4组成的混合气体在b mL O2中完全燃烧后,恢复到原温度和压强.若混合气体与O2恰好完全反应,产生b mL CO2,则混合气体中CH4的体积分数为
 
(保留2位小数).
考点:氧化还原反应的电子转移数目计算,化学方程式的有关计算,有关反应热的计算
专题:
分析:(1)根据CO反应后生成CO2,碳的价态由+2升高到+4价,化合价升高2,即一个CO转移的电子数为2,CH4反应后生成CO2和水,碳的价态由-4升高到+4价,化合价升高8,即一个CH4转移的电子数为8来分析计算;
(2)根据CO的燃烧热计算,2molCH4完全燃烧生成液态水,所放出的热量,再根据热化学方程式的书写原则进行书写;
(3)根据CO、CH4的体积之和、消耗的氧气列方程计算二者体积,据此解答.
解答: 解:(1)一个CO转移的电子数为2,一个CH4转移的电子数为8,等体积的CO,CH4转移的电子数之比为1:4,故答案为:1:4;
(2)CO的燃烧热为283kJ/mol.相同条件下,2molCH4完全燃烧生成液态水,所放出的热量为283kJ×6.3=1782.9kJ,故甲烷完全燃烧生成液态水的热化学方程式为CH4(g)+2O2 (g)=CO2(g)+2H2O(1)△H=-891.45kJ/mol,
故答案为:CH4(g)+2O2 (g)=CO2(g)+2H2O(1)△H=-891.45kJ/mol;
(3)燃烧发生反应:2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g),根据碳原子守恒可知,V(CO+CH4)=V(CO2),故a=b,
则:V(CO)+V(CH4)=a,0.5V(CO)+2V(CH4)=a,解得V(CO)=
2a
3
,V(CH4)=
a
3
,混合气体中一氧化碳和甲烷的物质的量之比等于体积之比,即为
2a
3
a
3
=2:1,故混合气体中CH4的体积分数为
a
3
a
×100%=33%,
故答案为:33%.
点评:本题考查热化学方程的书写以及热化学方程式的含义、混合物计算等,难度中等.
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