Question

10．設(shè)N_A為阿伏加德羅常數(shù)，常壓下CH₄在一定量O₂中燃燒．下列說法正確的是（　　）

• A． 120℃時(shí)，若反應(yīng)前混合氣體共N_A個(gè)分子，反應(yīng)后氣體分子可能大于N_A
• B． 0℃時(shí)，若生成2.24L氣體，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定為0.8N_A
• C． 若N_A個(gè)CH₄分子參加反應(yīng)，則有 2N_A個(gè)O-H生成
• D． 0℃時(shí)，若N_A個(gè)CH₄分子和足量O₂完全反應(yīng)，則生成氣體體積為67.2L

Answer 1

分析 A．①當(dāng)氧氣不充足時(shí)，在120℃時(shí)，甲烷和氧氣發(fā)生的反應(yīng)為CH₄（g）+O₂（g）→CO（g）+2H₂O（g），這是一個(gè)氣體體積增大的反應(yīng)，應(yīng)前混合氣體共N_A個(gè)分子，則反應(yīng)后氣體分子大于N_A，②當(dāng)氧氣充足時(shí)，在120℃時(shí)，甲烷和氧氣發(fā)生的反應(yīng)為CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（g），這是一個(gè)氣體體積不變的反應(yīng)，應(yīng)前混合氣體共N_A個(gè)分子，則反應(yīng)后氣體分子等于于N_A，據(jù)此進(jìn)行分析；
B.0℃時(shí)，若氧氣不充足時(shí)，甲烷和氧氣發(fā)生的反應(yīng)為CH₄（g）+O₂（g）→CO（g）+2H₂O（l），n（CO）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
CH₄（g）+O₂（g）→CO（g）+2H₂O（l）～6mole^-
                                    1                                  6
                                    0.1                               0.6，據(jù)此進(jìn)行分析； 
C．根據(jù)元素守恒分析；
D.0℃時(shí)，甲烷和足量的氧氣發(fā)生的反應(yīng)為CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l），
CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l）
N_A                                 22.4，故生成氣體22.4L，據(jù)此進(jìn)行分析；

解答 解：A．①當(dāng)氧氣不充足時(shí)，在120℃時(shí)，甲烷和氧氣發(fā)生的反應(yīng)為CH₄（g）+O₂（g）→CO（g）+2H₂O（g），這是一個(gè)氣體體積增大的反應(yīng)，反應(yīng)前混合氣體共N_A個(gè)分子，則反應(yīng)后氣體分子大于N_A，②當(dāng)氧氣充足時(shí)，在120℃時(shí)，甲烷和氧氣發(fā)生的反應(yīng)為CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（g），這是一個(gè)氣體體積不變的反應(yīng)，應(yīng)前混合氣體共N_A個(gè)分子，則反應(yīng)后氣體分子等于于N_A，故反應(yīng)后氣體分子可能大于N_A，故A正確；
B.0℃時(shí)，若氧氣不充足時(shí)，甲烷和氧氣發(fā)生的反應(yīng)為CH₄（g）+O₂（g）→CO（g）+2H₂O（l），n（CO）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
CH₄（g）+O₂（g）→CO（g）+2H₂O（l）～6mole^-
                                    1                                  6
                                    0.1                               0.6，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定為0.6N_A，故B錯(cuò)誤；
C．N_A個(gè)CH₄分子中含H原子個(gè)數(shù)為4N_A個(gè)，根據(jù)H元素守恒，則生成2N_A個(gè)H₂O，1個(gè)H₂O中含有2個(gè)O-H，故2N_A個(gè)H₂O中含有4N_A個(gè)O-H，故C錯(cuò)誤；
D.0℃時(shí)，甲烷和足量的氧氣發(fā)生的反應(yīng)為CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l），
CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l）
N_A                                 22.4，故生成氣體22.4L，故D錯(cuò)誤，
故選A．

點(diǎn)評 本題考查阿伏加德羅常數(shù)的有關(guān)計(jì)算，題目難度稍大，注意掌握好以物質(zhì)的量為中心的各化學(xué)量與阿伏加德羅常數(shù)的關(guān)系，注意合理分析甲烷與氧氣的反映情況，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力，提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力