Question

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）．

Answer 1

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．