Question

將1mol CH₄和適量O₂在密閉容器中混合點燃，充分反應后，CH₄和O₂均無剩余，且產物均為氣體，質量為72g，下列敘述正確的是（　　）

• A、若將產物通過堿石灰，則可全部被吸收；若通入濃硫酸，則不能完全被吸收
• B、產物的平均摩爾質量為20 g?mol^-1
• C、若將產物通過濃硫酸后恢復至室溫，壓強變為原來的

  1

  3

• D、反應中消耗O₂ 56g

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算,化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：根據質量守恒可知參加反應的氧氣的質量為：72g-1mol×16g/mol=56g，則氧氣的物質的量為：n（O₂）=

56g

32g/mol

=1.75mol，
1mol甲烷完全燃燒生成二氧化碳與水消耗氧氣的物質的量為（1+

4

4

）mol=2mol＞1.75mol，若生成CO與水，根據原子守恒可知消耗氧氣的物質的量為

1mol+2mol

2

=1.5mol＜1.75mol，故甲烷燃燒生成二氧化碳、一氧化碳與水，其中生成水的物質的量為2mol，
設二氧化碳、一氧化碳的物質的量分別為xmol、ymol，根據碳原子與氧原子守恒，則：

x+y=1 2x+y=1.75×2-2

，
解得：x=0.5、y=0.5，
A．CO不與氫氧化鈉溶液反應，則通過堿石灰時產物不會全部被吸收；
B．根據通過堿石灰CO不能被吸收，根據

.

M

=

m總質量

n總物質的量

計算平均摩爾質量；
C．通過濃硫酸，水被吸收，剩余氣體為二氧化碳、一氧化碳，在相同條件下壓強之比等于物質的量之比，由于不是相同溫度下，無法計算壓強變化；
D．根據分析可知消耗氧氣的質量為56g．

解答： 解：由質量守恒可知氧氣的質量為：m（O₂）=72g-1mol×16g/mol=56g，則氧氣的物質的量為：n（O₂）=

56g

32g/mol

=1.75mol，1mol甲烷與足量氧氣完全燃燒消耗氧氣的物質的量為：（1+

4

4

）mol=2mol＞1.75mol，
若只生成CO與水，根據原子守恒可知消耗氧氣的物質的量為：

1mol+2mol

2

=1.5mol＜1.75mol，
故甲烷燃燒生成二氧化碳、一氧化碳與水，根據氫原子守恒，生成水2mol，
設二氧化碳、一氧化碳的物質的量分別為xmol、ymol，根據碳原子與氧原子守恒，
則：

x+y=1 2x+y=1.75×2-2

，
解得：x=0.5、y=0.5，
A．由上述分析可知，生成的氣體為二氧化碳、一氧化碳與水，通過堿石灰，二氧化碳與水被吸收，CO不能被吸收，故A錯誤；
B．產物中混合氣體的平均摩爾質量為：

.

M

=

m總質量

n總物質的量

=

72g

0.5mol+0.5mol+2mol

=24g/mol，故B錯誤；
C．由于恢復到“室溫”，原條件下“產物均為氣體”，水為氣體，則不是在室溫下，溫度不同，無法根據氣體的物質的量計算壓強之比，故C錯誤；
D．根據質量守恒可知，參加反應的氧氣的質量為：72g-1mol×16g/mol=56g，故D正確；
故選D．

點評：本題考查烴的燃燒的計算，題目難度中等，根據守恒計算參加反應氧氣的物質的量，再利用耗氧量判斷生成的物質是關鍵，選項C為易錯點，注意溫度不同，無法根據氣體的物質的量計算壓強大小．