1 mol CH4气体完全燃烧放出的热量为890 kJ，但当不完全燃烧生成CO和H2O(l)时，放出的热量为607 kJ，如果1 mol CH4与一定量O2燃烧 - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

1 mol CH₄气体完全燃烧放出的热量为890 kJ，但当不完全燃烧生成CO和H₂O(l)时，放出的热量为607 kJ，如果1 mol CH₄与一定量O₂燃烧生成CO、CO₂、H₂O，并放出819.25 kJ的热量，则一定量O₂的质量为 (　　)

A．40 g	B．56 g
C．60 g	D．无法计算

答案

解析

试题分析：由题意可知，甲烷完全燃烧的热化学方程式为CH₄(g)+2O₂(g)＝CO₂ (g)+2H₂O（l） ΔH=－890 kJ·mol^-1；同理不完全燃烧的热化学方程式为CH4 (g)+3/2O₂(g)＝CO(g)+2H₂O（l）ΔH=－607 kJ·mol^-1。设不完全燃烧、完全燃烧的CH₄的物质的量分别是x、y，则x＋y="1" mol、607·x ＋802·y＝819.25 kJ
解得x="0.25" mol、y="0.75" mol
则消耗氧气的质量是（0.25×1.5＋0.75×2）mol×32g/mol＝60g，答案选C。
点评：该题是中等难度的试题，试题注重基础、灵活性强。主要是考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力。

核心考点

试题【1 mol CH4气体完全燃烧放出的热量为890 kJ，但当不完全燃烧生成CO和H2O(l)时，放出的热量为607 kJ，如果1 mol CH4与一定量O2燃烧】；主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]

举一反三

过度排放CO₂会造成“温室效应”，科学家正在研究如何将CO₂转化为可利用的
资源。目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，
在1 L固定体积的密闭容器中，充入1 mol CO₂和3 mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)

CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH>0，经测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

(1)从反应开始到平衡，CO₂的平均反应速率v(CO₂)=                    ；
(2)该反应的平衡常数表达式K=                      ；
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是      （多选扣分）；
a．容器中压强不变                  b．v正(H₂)＝v逆(H₂O)
c．混合气体中c(H₂O)不变       d．c(CO₂)＝c(CH₃OH)
(4)下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是       （填字母）。
a．升高温度                   b．将CH₃OH(g)及时液化抽出
c．选择高效催化剂             d．再充入H₂O(g)

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HCN无色有杏仁气味的有毒气体，早期广泛用于船舱、仓库的烟熏灭鼠。
已知：HCN( aq)与NaOH(aq)反应的焓变ΔH＝－12.1 kJ·mol^－1; HCl(aq)与NaOH(aq)反应的焓变ΔH＝－55.6 kJ·mol^－1。则HCN在水溶液中电离的焓变ΔH等于

A．－67.7 kJ·mol^－1	B．－43.5 kJ·mol^－1
C．＋43.5 kJ·mol^－1	D．＋67.7 kJ·mol^－1

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能源短缺是人类社会面临的重大问题，利用化学反应可实现多种形式的能量相互转化。请回答以下问题：
（1）由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是旧键断裂和新键的形成过程。已知反应N₂(g)＋3H₂(g)

2NH₃(g) △H＝－93 kJ·mol^－1。试根据表中所列键能数据，计算a 的数值为_______kJ／mol。

化学键	H－H	N－H	N≡N
键能/kJ·mol^－1	436	a	945

（2）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。已知在常压下有如下变化：
① 2CH₃OH(l)＋3O₂(g)＝2CO₂(g)＋4H₂O(g)   ΔH ＝a kJ／mol
② H₂O(g)＝H₂O(l)  ΔH ＝b kJ／mol
写出液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式：                     。
（3）可利用甲醇燃烧反应设计一个燃料电池。如下图1，用Pt作电极材料，用氢氧化钾溶液作电解质溶液，在两个电极上分别充入甲醇和氧气。
①写出燃料电池正极的电极反应式                            。②若利用该燃料电池提供电源，与图1右边烧杯相连，在铁件表面镀铜，则铁件应是        极（填”A”或”B”）；当铁件的质量增重6.4g时，燃料电池中消耗氧气的标准状况下体积为     L。

（4）如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图2装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾（电解槽内的阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过）。
①该电解槽的阳极反应式为，单位时间内通过阴离子交换膜的离子数与通过阳离子交换膜的离子数的比值为。
②从出口D导出的溶液是（填化学式）。

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（6分，每空3分）完成下列填空：
（1）2g碳与适量水蒸气反应生成CO和H₂，需吸收21.80kJ热量，此反应的热化学方程式为________________________________________。
（2）已知 CH₄(g)+2O₂(g)="=" CO₂(g)+2H₂O(l)；ΔH＝－Q₁kJ·mol^－¹ ,
2H₂(g)+ O₂(g) ＝2H₂O（g）；△H₂＝－Q₂ kJ·mol^－¹，
2H₂(g)+ O₂(g) ＝2H₂O（l）；△H₂＝－Q₃ kJ·mol^－¹。
常温下，取体积比3∶2的甲烷和氢气的混合气体22.4L（标准状况下），经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为_________________。

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(12分)化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化，这种能量的变化常以热能的形式表现出来，叫做反应热。由于反应的情况不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热和中和热等。
（1）下列ΔH表示物质燃烧热的是           ；表示物质中和热的是            。
(填“ΔH₁”、“ΔH₂”和“ΔH₃”等)
A．2H₂(g)+O₂(g) = 2H₂O(l) 　ΔH₁
B．C(s)+1/2O₂(g) = CO(g)　ΔH₂
C．CH₄(g)+2O₂(g) = CO₂(g)+2H₂O(g)　ΔH₃
D．C(s)+O₂(g)= CO₂(g) 　ΔH₄
E．C₆H₁₂O₆(s)+6O₂(g) = 6CO₂(g)+6H₂O(l)　ΔH₅
F．NaOH(aq)+HCl(aq) = NaCl(aq)+H₂O(l)　ΔH₆
G．2NaOH(aq)+H₂SO₄(aq) = Na₂SO₄(aq)+2H₂O(l)   ΔH₇
（2）已知在101kPa、273K时，15g乙烷燃烧生成CO₂和液态水，放出akJ的热量，下列热化学方程式正确的是                。
A．C₂H₆(g)+7/2O₂(g) = 2CO₂(g)+3H₂O(l)  ΔH= +2akJ/mol
B．C₂H₆(g)+7/2O₂(g) = 2CO₂(g)+3H₂O(g)   ΔH= -2akJ/mol
C．2C₂H₆(g)+7O₂(g) = 4CO₂(g)+6H₂O(l)   ΔH= -4akJ/mol
D．2C₂H₆(g)+7O₂(g) = 4CO₂(g)+6H₂O(g)  ΔH= -4akJ/mol
（3）进一步研究表明，化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关（键能可以简单地理解为断开1mol化学键时所需吸收的能量），下表是部分化学键的键能数据：

已知白磷(P₄)的燃烧热为2378.0kJ/mol，白磷完全燃烧的产物(P₄O₁₀)的结构如下图所示，则上表中a= 。

（4）在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO₂和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为。

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