Question

合成氨原料可以由天然氣制�。�
其主要反應為：CH₄（g）+H₂O（g）→CO（g）+3H₂（g）
（1）1m³（標準狀況）CH₄按上式完全反應，產生H₂

134

mol．（計算結果保留整數）
（2）CH₄和O₂的反應為：2CH₄（g）+O₂（g）→2CO（g）+4H₂（g）
設CH₄同時和H₂O（g）及O₂（g）反應．1m³（標準狀況）CH₄按上述兩式完全反應，產物氣體的體積V（標準狀況）為

3＜V＜4

 
m³．（填體積取值范圍）
（3）CH₄和H₂O（g）及富氧空氣（O₂含量較高，不同富氧空氣氧氣含量不同）混合反應，產物氣體組成如下表：

氣體	CO	H2	N2	O2
體積（L）	25	60	15	2.5

計算該富氧空氣中O₂和N₂的體積比

VO2

VN2

=

2

3

．

Answer 1

分析：（1）計算出甲烷的物質的量，根據方程式計算氫氣的物質的量；
（2）利用端值法計算，假設氣體全部和水或氧氣反應；
（3）根據反應的方程式結合表中數據列方程式計算．

解答：解：（1）1m³（標準狀況）CH₄的物質的量為

1000L

22.4L/mol

=44.6mol，
CH₄（g）+H₂O（g）→CO（g）+3H₂（g）
1mol                       3mol
44.6mol                    n
n=44.6×3mol=134mol，故答案為：134；
（2）1m³甲烷完全和氧氣反應生成3m³氣體，完全和水反應生成4m³氣體，
則產物氣體的體積V（標準狀況）為3m³＜V＜4m³，
故答案為：3＜V＜4；
（3）設H₂O為xmol，O₂為ymol，則

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

x=10，y=7.5

VO2

VN2

=

7.5+2.5

15

=

2

3

故答案為：

2

3

．

點評：本題考查化學方程式的計算，題目難度較大，注意利用端值法，結合化學方程式計算，注意圖表數據的處理．