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将含有CH4和O2的气体通入装有23.4g Na2O2的密闭容器中,电火花点燃,反应结束后,容器于150℃测得压强为0Pa.将残留固体溶于水,无气体逸出,下面叙述正确的是

[  ]

A.原混合气体中CH4和O2的体积比为2∶1

B.原混合气体中CH4和O2的体积比为1∶2

C.残留固体中有Na2O2

D.残留固体中有Na2CO3

答案:AD
解析:

  【解析】电火花点燃的条件下:

  CH4+2O2CO2+2H2O①

  接着会发生下述反应:

  2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

  2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑③

  生成的O2又会与剩余的CH4反应,因此①②③三个反应会循环重复下去,直至反应物耗尽,题意要求反应完全结束后,无气体剩余,合并方程式,消去中间产物CO2和H2O我们可以得到如下的总反应方程式:

  2CH4+O2+6Na2O2=2Na2CO3+8NaOH.

  【拓展延伸】这是一道涉及循环反应的计算型选择题,解题关键在于根据题意,合并方程式,并消去相应的物质,从而得出一个总反应方程式进行计算解题.


练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理方法具有重要意义.
(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S.
已知:①CO(g)+
12
O2(g)=CO2(g)△H=-283.0KJ?mol-1
②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296.0KJ?mol-1
此反应的热化学方程式是
2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H1=-270KJ?mol-1
2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H1=-270KJ?mol-1

(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体.已知:
①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-a KJ?mol-1(a>0)
②2CO(g)+2NO (g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-b KJ?mol-1(b>0)
若用标准状况下 3.36L CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为
0.3
0.3
mol,放出的热量为
3(2a+b)/80
3(2a+b)/80
KJ(用含有a和b的代数式表示).
(3)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染.例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574KJ?mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=?②
若1mol CH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867KJ,则△H2=
-1160KJ/mol
-1160KJ/mol

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液.某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氧化钠辖液电解实验,如图1所示.

回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为
2O2+4H2O+8e-=8OH-
2O2+4H2O+8e-=8OH-
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O

(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生.电解氯化钠溶液的总反应方程式为
2NaCl+2H2O
 电解 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2
2NaCl+2H2O
 电解 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2

(3)氯碱厂电解饱和食盐水制取烧碱,同时制盐酸的工艺流程如图2:
根据题意完成下列填空:
①粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,精制时所用试剂为:A 盐酸;B BaCl2溶液;C NaOH溶液;D Na2CO3溶液.加入试剂的顺序是
BCDA或CBDA
BCDA或CBDA

②电解饱和食盐水时,与电源正极相连的电极上发生的反应为
2Cl--2e→Cl2
2Cl--2e→Cl2
.与电源负极线连的电极附近溶液pH
变大
变大
(变大、不变、变小).
③HCl合成反应中保持过量的气体是
氢气
氢气
;从HCl合成塔的观察口能观察到的现象是
苍白色火焰
苍白色火焰

④利用HCl合成时放出的热量来产生水蒸汽,用于NaOH溶液的蒸发,这样做的优点是
充分利用能量
充分利用能量

⑤检验NaOH产品中是否含有NaCl的实验方案是
加足量稀硝酸至呈酸性,然后滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则含有氯化钠
加足量稀硝酸至呈酸性,然后滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则含有氯化钠

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科目:高中化学 来源: 题型:

原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,它们的原子序数之和为26,在同周期中W的原子半径最大,W和Z可形成W2Z和W2Z2;X、Y、Z三种元素中的任意两种之间可以组成甲、乙、丙…等许多种化合物.
(1)这四种元素的符号分别是X
H
H
、Y
C
C
、Z
O
O
、W
Na
Na
,用电子式表示W2Z形成过程

(2)甲是一种气体,通入紫色石蕊试液中,溶液变红.甲的分子式为
CO2
CO2
,写出甲与W2Z2反应的化学方程式
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2

(3)乙是一种化石燃料,其分子呈正四面体构型,写出它的电子式
;560mL(标准状况下)乙完全燃烧生成液态水,产生热量22.25kJ.写出乙燃烧热的热化学方程式为
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H═-890kJ?mol-1
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H═-890kJ?mol-1

(4)丙是X和Z按原子个数比1:1组成的化合物.已知丙的溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色.将含有0.5mol丙的溶液滴加到100mL 2mol?L-1酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫色恰好褪色.该反应的离子方程式为:
2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+502
2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+502

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科目:高中化学 来源:2012届山东省潍坊市三县市高三上学期期中联合考试化学试卷 题型:填空题

(10分)研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理方法具有重要意义。
(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。
已知:①CO(g)+ 1/2O2(g)=CO2(g)  △H=-283.0KJ·mol-1  
②S(s)+ O2(g)=SO2(g)    △H=-296.0KJ·mol-1
此反应的热化学方程式是                                          
(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知:
① CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)  △H=-aKJ·mol-1 (a>0)
② 2CO(g)+2NO (g)=N2(g)+2CO2(g)  △H=-bKJ·mol-1 (b>0)
若用标准状况下 3.36LCO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为             mol,放出的热量为              KJ(用含有a和b的代数式表示)。
(3)用CH4化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H1=-574KJ·mol-1
②CH4(g)+4NO (g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H2=?②
若1molCH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867KJ,则△H2=                   

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