Question

沼气（主要成分是甲烷）是一种廉价的能源，把农村中大量存在的农作物秸秆、杂草、人畜粪便等在沼气池中发

沼气（主要成分是甲烷）是一种廉价的能源，把农村中大量存在的农作物秸秆、杂草、人畜粪便等在沼气池中发酵，便可产生沼气，沼气完全燃烧可以用来点灯、做饭．（1）在101kPa时，32gCH4燃烧生成CO2和气态H2O，放出1604kJ的热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式为______．（2）120℃，取CH4和过量O2的混合气体共0.4mol，点燃使其充分反应，将燃烧后的气体通过足量的碱石灰（NaOH和CaO的固体混合物）充分吸收，碱石灰增重8g．计算：原混合气体中CH4和O2的体积比是多少？

Answer 1

（1）在101kPa时，32gCH₄燃烧生成CO₂和气态水放热1604kJ，16g甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量=

16×1604KJ

32

=802kJ，反应的热化学方程式为：CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-802kJ/mol，
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-802kJ/mol；
（2）120℃，取CH₄和过量O₂的混合气体共0.4mol中设CH₄和物质的量为x，依据元素守恒生成二氧化碳xmol，生成水2xmol，44x+2x×18=8，计算得到x=0.1mol，则甲烷物质的量为0.1mol，原混合气体氧气0.4mol-0.1mol=0.3mol，原混合气体中CH₄和O₂的体积比=气体物质的量之比=0.1：0.3=1：3，
答：原混合气体中CH₄和O₂的体积比是1：3．