百科题库网 分享最新题库资源与答题解析


在100℃时,将甲醇.甲烷.氧气的混合气体放入一装有过量Na2O2固体的密闭容器中,不断用电火花引燃,充分反应后,测得密闭容器内气体压强为零,则原混合气体中甲醇.甲烷.氧气的体积比可能是( )


A.1:1:1
B.1:2:1
C.1:3:2
D.无法计算

所属分类: 化学 (免费栏目) 浏览量: 92 次


从题目中可知,密闭容器内气体压强为零,即容器内气体都反应完全,无剩余气体时,压强才为零。
首先,先来看下以下几个反应的方程式:
1、 甲醇和氧气的反应:2 CH3OH + 3 O2  =  2 CO2 + 4 H2O
2、 甲烷和氧气的反应:   CH4 + 2 O2  =  CO2 + 2H2O
3、 二氧化碳和水分别与过氧化钠反应:2 CO2  + 2 Na2O2  =  2 Na2CO2 +O2
    2H2O  + 2 Na2O2  =  4 NaOH + O2 ↑

由1、2知 甲醇和甲烷在氧气中燃烧都是生成 CO2 和H2O,并且生成的CO2 和H2O在过量的Na2O2都将完全转化为O2 。
从3中得知每2mol的CO2可生成1mol的O2,每2mol的H2O可生成1mol的O2。
再回到1中的反应中得到的反应产物为2mol CO2 + 4mol H2O,可以和 Na2O2 反应得到3mol的O2,而要得到反应产物2mol CO2 + 4mol H2O,正好需要消3mol的O2 ,因此甲醇在氧气中燃烧需要O2,完全可以在燃烧的过程当中自己供应,不需多余的氧气,只要一开始有O2参与就可,但并不要消耗O2。

再回到2中的反应中,为方便计算,化学方程式系数都×2 得 
2CH4 + 4O2  =  2CO2 + 4H2O
在此反应中,得到的反应产物的2mol CO2 + 4mol H2O,同理,可以和 Na2O2 反应得到3mol的O2,而在此反应中,要得到反应产物2mol CO2 + 4mol H2O,需要4 mol的O2,因此2mol的甲烷在氧气中燃烧需要4 mol的O2,从自身的反应产物和Na2O2仅可以得到3mol的O2,要使反应完全还需另外提供1mol的O2,也就是甲烷与氧气2:1时此反应可以进行完全。
结论:在1的反应中可以借用2中的氧气,但并不要消耗,最后还是还给2反应式,所以只要满足CH4:O2=2:1即可,甲醇可以与之任意比,即CH3OH :CH4:O2:=x:2:1

以上为百科题库网整理的关于"在100℃时,将甲醇.甲烷.氧气的混合气体放入一装有过量Na<sub>2</sub>O<sub>2</sub>固体的密闭容器中,不断用电火花引燃,充分反应后,测得密闭容器内气体压强为零,则原混合气体中甲醇.甲烷.氧气的体积比可能是( )"试题答案及解析,如想学习更多化学类竞赛题,欢迎访问www.baiketk.com查看搜索更多相关信息。

转载请注明:百科题库网https://www.baiketk.com/q_n6087b08ca31b2.html


相关题目推荐