问题 问答题

合成氨原料可以由天然气制取.

其主要反应为:CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g)

(1)1m3(标准状况)CH4按上式完全反应,产生H2______mol.(计算结果保留整数)

(2)CH4和O2的反应为:2CH4(g)+O2(g)→2CO(g)+4H2(g)

设CH4同时和H2O(g)及O2(g)反应.1m3(标准状况)CH4按上述两式完全反应,产物气体的体积V(标准状况)为______ 

m3.(填体积取值范围)

(3)CH4和H2O(g)及富氧空气(O2含量较高,不同富氧空气氧气含量不同)混合反应,产物气体组成如下表:

气体COH2N2O2
体积(L)2560152.5
计算该富氧空气中O2和N2的体积比
VO2
VN2
=______.

答案

(1)1m3(标准状况)CH4的物质的量为

1000L
22.4L/mol
=44.6mol,

CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g)

1mol                       3mol

44.6mol                    n

n=44.6×3mol=134mol,故答案为:134;

(2)1m3甲烷完全和氧气反应生成3m3气体,完全和水反应生成4m3气体,

则产物气体的体积V(标准状况)为3m3<V<4m3

故答案为:3<V<4;

(3)设H2O为xmol,O2为ymol,则

x+2y=25
3x+4y=60

x=10,y=7.5

VO2
VN2
=
7.5+2.5
15
=
2
3

故答案为:

2
3

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