Question

CO、CH₄均為常見的可燃性氣體．
（1）等體積的CO和CH₄在相同條件下分別完全燃燒，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比是

 

．
（2）已知在101kPa時，CO的燃燒熱為283kJ?mol^-1．相同條件下，若2mol CH₄完全燃燒，生成液態(tài)水，所放出的熱量為1mol CO完全燃燒放出熱量的6.30倍，CH₄完全燃燒反應的熱化學方程式是

 

．
（3）120℃、101  kPa下，a mL由CO、CH₄組成的混合氣體在b mL O₂中完全燃燒后，恢復到原溫度和壓強．若混合氣體與O₂恰好完全反應，產(chǎn)生b mL CO₂，則混合氣體中CH₄的體積分數(shù)為

 

（保留2位小數(shù)）．

Answer 1

考點：氧化還原反應的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目計算,化學方程式的有關(guān)計算,有關(guān)反應熱的計算

專題：

分析：（1）根據(jù)CO反應后生成CO₂，碳的價態(tài)由+2升高到+4價，化合價升高2，即一個CO轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2，CH₄反應后生成CO₂和水，碳的價態(tài)由-4升高到+4價，化合價升高8，即一個CH₄轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為8來分析計算；
（2）根據(jù)CO的燃燒熱計算，2molCH₄完全燃燒生成液態(tài)水，所放出的熱量，再根據(jù)熱化學方程式的書寫原則進行書寫；
（3）根據(jù)CO、CH₄的體積之和、消耗的氧氣列方程計算二者體積，據(jù)此解答．

解答： 解：（1）一個CO轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2，一個CH₄轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為8，等體積的CO，CH₄轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為1：4，故答案為：1：4；
（2）CO的燃燒熱為283kJ/mol．相同條件下，2molCH₄完全燃燒生成液態(tài)水，所放出的熱量為283kJ×6.3=1782.9kJ，故甲烷完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式為CH₄（g）+2O₂ （g）=CO₂（g）+2H₂O（1）△H=-891.45kJ/mol，
故答案為：CH₄（g）+2O₂ （g）=CO₂（g）+2H₂O（1）△H=-891.45kJ/mol；
（3）燃燒發(fā)生反應：2CO+O₂=2CO₂、CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O（g），根據(jù)碳原子守恒可知，V（CO+CH₄）=V（CO₂），故a=b，
則：V（CO）+V（CH₄）=a，0.5V（CO）+2V（CH₄）=a，解得V（CO）=

2a

3

，V（CH₄）=

a

3

，混合氣體中一氧化碳和甲烷的物質(zhì)的量之比等于體積之比，即為

2a

3

：

a

3

=2：1，故混合氣體中CH₄的體積分數(shù)為

a 3

a

×100%=33%，
故答案為：33%．

點評：本題考查熱化學方程的書寫以及熱化學方程式的含義、混合物計算等，難度中等．