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(1)4g CO和H2的混合气体通过燃烧充分后与Na2O2(足量)反应,Na2O2固体增重
4
4
g.
(2)4g葡萄糖(C6H12O6)燃烧后的产物导入盛足量Na2O2的密闭容器,则Na2O2固体质量增加
4
4
g.
(3)m g CO2、H2、CH4的混合气体通入盛有足量Na2O2的密闭容器(引燃后充分反应),Na2O2固体质量增加m g,则V(CO2):V(H2):V(CH4)=
1:X:1(X>0的任意值)
1:X:1(X>0的任意值)

(4)由以上可以推出,X g混合气体的组成只要满足通式
(CO)m(H2n
(CO)m(H2n
,完全燃烧后导入足量Na2O2的密闭容器中,充分反应后固体的质量增加X g.
分析:利用差量法,根据化学方程式分析:CO与H2在氧气中完全燃烧,生成CO2和H2O,生成的CO2和H2O再与Na2O2反应.2CO+O2 
 点燃 
.
 
2CO2,一氧化碳与二氧化碳物质的量相等,Na2O2与CO2反应:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,质量增重△m=2Na2CO3-2Na2O2=2CO,可知反应后固体质量增加量为CO的质量;2H2+O2
 点燃 
.
 
2H2O,生成的水与氢气物质的量相等,Na2O2与H2O反应2:H2O+2Na2O2=4NaOH+O2,质量增重△m=2H2O-O2=2H2,可知反应后固体增加的质量为氢气质量,可以拓展化学式能改写为(CO)m(H2n就满足题意,而C6H12O6可改写成(CO)6(H26的形式,即C6H12O6完全燃烧的产物满足题意.
解答:解:(1)CO与H2在氧气中完全燃烧,生成CO2和H2O,生成的CO2和H2O再与Na2O2反应.2CO+O2 
 点燃 
.
 
2CO2,一氧化碳与二氧化碳物质的量相等,Na2O2与CO2反应:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,质量增重△m=2Na2CO3-2Na2O2=2CO,可知反应后固体质量增加量为CO的质量;2H2+O2
 点燃 
.
 
2H2O,生成的水与氢气物质的量相等,Na2O2与H2O反应2:H2O+2Na2O2=4NaOH+O2,质量增重△m=2H2O-O2=2H2,可知反应后固体增加的质量为氢气质量,故过氧化钠固体增重等于CO和H2的质量之和为4g,故答案为:4;
(2)4g葡萄糖(C6H12O6)燃烧后的产物是二氧化碳和水,根据(1)的结果分析过程,所以Na2O2固体质量增加也是4g,故答案为:4;
(3)根据(1)的结果分析过程,只要是物质的组成元素可以写成(CO)m(H2n,二氧化碳和甲烷的分子组成加和恰好吻合该通式,氢气的体积多少无影响,所以V(CO2):V(H2):V(CH4)=1:X:1(X>0的任意值),故答案为:1:X:1(X>0的任意值);
(4)综上可知X g混合气体的组成只要满足通式(CO)m (H2)n,完全燃烧后导入足量Na2O2的密闭容器中,充分反应后固体的质量增加X g,故答案为:(CO)m (H2)n.
点评:本题考查混合物的计算,题目难度较大,本题注意根据反应的化学方程式,从质量守恒的角度解答.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2010?绵阳模拟)水煤气(主要成分:CO、H2)是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:C(s)+H2O(g)?CO (g)+H2 (g);△H=+131.3kJ?mol-1
(1)某温度下,四个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示.请填写表中相应的空格.
容器编号 c(H2O)/mol?L-1 c(CO)/mol?L-1 c(H2)/mol?L-1 V、V比较
0.06 0.60 0.10 V=V
0.06 0.50 0.40
0.12 0.40 0.80 V<V
0.12 0.30 V=V
(2)另有一个容积可变的密闭容器.恒温恒压下,向其中加入1.0mol炭和 1.0mo l水蒸气 (H216O),发生上述反应,达到平衡时,容器的体积变为原来的1.25 倍.平衡时水蒸气的转化率为
25%
25%
;向该容器中补充 a mol 炭,水蒸气的转化率将
不变
不变
(填“增大”、“减小”、“不变”),再补充 a mol 水蒸气 (H218O),最终容器中C16O和C18O 的物质的量之比为
1:a
1:a

(3)己知:C(s)+
1
2
O2(g)=CO(g);△H=-110.5kJ?mol-1
CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g);△H=-283.0kJ?mol-1
H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g);△H=-241.8kJ?mol-1那么,将2.4g 炭完全转化为水煤气,然后再燃烧,整个过程△H=
-78.7
-78.7
kJ?mol-1

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科目:高中化学 来源: 题型:

合成气(CO和H2)是重要的化工原料,在工业生产中有着广泛的应用.
(1)工业上用甲烷和水蒸气在高温条件下发生反应制备合成气(CO和H2),4g甲烷完全反应吸收51.5KJ热量,写该反应的热化学方程式
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206KJ/mol
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206KJ/mol

(2)已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-802kJ?mol-1,由反应(1)制备的合成气10m3(已折成标况),完全燃烧所提供的能量为
1.125×105
1.125×105
kJ
(3)工业上常用合成气来冶炼金属,其中CO还原氧化铁来冶炼生铁方程式如下:
3CO(g)+Fe2O3(s)═3CO2(g)+2Fe(s)△H<0
①如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时,
AD
AD

A.容器中Fe2O3的质量不随时间而变化     B.反应物不再转化为生成物
C.n (CO):n (CO2)=1:1                D.容器中气体的压强不随时间而变化
②在一个容积为4L的密闭容器中,1000℃时加入4mol CO(g)和足量Fe2O3(s),反应2分钟后达到平衡,测得此时容器内气体的密度为40g/L,求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)=
0.375mol/L?min
0.375mol/L?min
、CO的平衡转化率=
75%
75%
、该反应的化学平衡常数K=
27
27

③如果在3分钟时向②的平衡体系中再加入2mol CO(g),其它条件不变,经过2分钟反应又达到平衡.请画出②、③c(CO)、c(CO2) 随时间变化的图象.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)2009年,长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术上获得新突破,原理如图所示.
①请写出从C口通入O2发生的电极反应式
O2+4e-+4H+=2H2O
O2+4e-+4H+=2H2O

②以石墨电极电解饱和食盐水,电解开始后在
阴极
阴极
的周围(填“阴极”或“阳极”)先出现红色.假设电池的理论效率为80%(电池的理论效率是指电池产生的最大电能与电池反应所释放的全部能量之比),若消耗6.4g甲醇气体,外电路通过的电子个数为
5.8×1023
5.8×1023
(保留两位有效数字).
(2)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0,200℃时,该反应的平衡常数为1/2.25,该温度下,将一定量的CO和H2O 投入某10L密闭容器,5min时达平衡,各物质浓度(mol?L-1)变化如下:
0min 5min 10min
CO 0.01 0.0056
H2O 0.01 0.0156
CO2 0 0.0044
H2 0 0.0044
①请分别计算CO和CO2的平衡浓度
0.006 mol?L-1
0.006 mol?L-1
0.004 mol?L-1
0.004 mol?L-1

②CO的平衡转化率为
40%
40%
,欲提高CO的转化率,下列措施中可行的是
be
be
(填序号).
 a.增加压强 b.降低温度  c.体积不变,再充入CO  d.更换催化剂  e.体积不变,再充入0.1molH2O
③若5min~10min只改变了某一条件,该条件是
H2O的浓度
H2O的浓度
,如何改变的
增大了0.01 mol?L-1
增大了0.01 mol?L-1

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2013?聊城一模)研究CO2与CH4反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机、减小温室效应具有重要的意义.
(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484kJ?mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890kJ?mol-1
则:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=
+160kJ?mol-1
+160kJ?mol-1

(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol/L的CH4 与CO2,在一定条件下发生反应
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图1:
①下列事实能说明该反应一定达到平衡的是
ac
ac

a.CO2的浓度不再发生变化
b.υ(CH4)=2υ(CO)
c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
d.CO与H2的物质的量比为1:1
②据图可知,P1、P2、P3、P4由大到小的顺序为
P4>P3>P2>P1
P4>P3>P2>P1

③在压强为P4、1100℃的条件下,该反应5min时达到平衡X点,则用CO表示该反应的速率为
0.032mol/(L?min)
0.032mol/(L?min)
,该温度下,反应的平衡常数为
1.64
1.64

(3)用CO与H2可合成甲醇(CH3OH),以甲醇和氧气反应制成的燃料电池如图2所示,该电池工作过程中O2应从
c
c
(填“c或b”)口通入,电池负极反应式为
2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+
2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+
,若用该电池电解精炼铜,每得到6.4g铜,转移电子数目为
0.2NA
0.2NA

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)准确称取3.0g有机物样品A(只含有C、H、O三种元素中的一种或三种),在氧气中充分燃烧后生成3.6g水和3.36L(标准状况下)CO2
①通过计算确定该有机物的实验式.
②要确定该有机物的分子式,是否还要其他的条件,请简述其理由
H原子已经饱和,最简式即为分子式
H原子已经饱和,最简式即为分子式

③总物质的量一定的情况下,该有机物和某气态烃的混和物,无论以何比例混合,完全燃烧所消耗的氧气的物质量也为定值,则该烃的分子式为
C3H6
C3H6

(2)有机物B由碳,氢,氧三种元素组成.现取4.6gB与5.6L氧气(标准状况)在密闭容器中燃烧,燃烧后只生成CO2、CO和水蒸气(假设反应没有剩余),将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重5.4g,碱石灰增重4.4g.回答下列题:
①4.6gB中所含氢原子的物质的量为
0.6mol
0.6mol
,碳原子的物质的量为
0.2mol
0.2mol

②通过计算确定该有机物的分子式:
(3)可以利用核磁共振氢谱法确定有机物B的结构,请完成下表:
判断依据 结论(写结构简式))
核磁共振氢谱有1个峰
CH3OCH3
CH3OCH3
 
核磁共振氢谱有3个峰
CH3CH2OH
CH3CH2OH
 

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