《综合计算》综合计算 - 人教版高考化学复习化学知识点练习 - 读趣百科

《综合计算》综合计算

1单选题

乙烷受热分解生成乙烯和氢气,现有乙烷部分分解的产物,取1体积使其充分燃烧生成1.6体积的二氧化碳(在相同条件下测定)则乙烷的分解率为(  )

A
20%
B
25%
C
50%
D
75%

题目答案

B

答案解析

分析:

乙烷分解的化学方程式为:C$_2$H$_6$→C$_2$H$_4$+H$_2$,根据方程式计算,

解答:

解:由于相同条件下体积之比即为物质的量之比,因而题目中的体积不妨改成物质的量,1mol混合物充分燃烧生成1.6molCO$_2$,

根据碳元素守恒可知:n(C$_2$H$_6$)+n(C$_2$H$_4$)=$\frac {1}{2}$n(CO$_2$)=$\frac {1}{2}$×1.6mol=0.8mol,

则:n(H$_2$)=1mol-0.8mol=0.2mol

C$_2$H$_6$→C$_2$H$_4$+H$_2$[br] 1 1

0.2mol 0.2mol

即有0.2molC$_2$H$_6$分解.

则:乙烷的分解率为$\frac {0.2mol}{0.8mol}$×100%=25%,

故选B.

点评:

本题考查混合物的计算,涉及乙烷的分解率,题目难度不大,注意由于相同条件下体积之比即为物质的量之比.根据C元素守恒计算.

2单选题

将甲烷和氧气的混合气体充入含有23.4g Na$_2$O$_2$的密闭容器中,保持容器中温度为150℃,用电火花引燃充分反应后,压强为0Pa,若将残留物溶于水,无气体逸出.据此判断下列叙述正确的是(  )

A
原混合气体中甲烷和氧气体积比为1:2
B
原混合气体中甲烷和氧气体积比为2:1
C
残留固体中只有NaOH
D
残留固体中只有Na$_2$CO$_3$

题目答案

B

答案解析

分析:

将含有O$_2$和CH$_4$的混合气体置于盛有23.4g Na$_2$O$_2$的密闭容器中,电火花点燃反应为,CH$_4$+2O$_2$=CO$_2$+2H$_2$O、2CO$_2$+2Na$_2$O$_2$=2Na$_2$CO$_3$+O$_2$、2H$_2$O+2Na$_2$O$_2$=4NaOH+O$_2$;

根据题意可知反应结束后,容器内的压强为零(150℃),说明容器中无气体,且将残留物溶于水中无气体放出,说明过氧化钠也完全反应,故容器内剩余固体为Na$_2$CO$_3$和NaOH,根据甲烷的组成利用C、H原子守恒可知可知生成的Na$_2$CO$_3$和NaOH物质的量之比为1:4,再根据反应的总化学方程式判断原混合物中甲烷、氧气的物质的量之比.

解答:

解:反应后压强为0pa,说明反应后容器中无剩余气体,且将残留物溶于水中无气体放出,说明过氧化钠也完全反应,故容器内剩余固体为Na$_2$CO$_3$和NaOH,故CD错误;

根据甲烷的分子组成,利用C、H原子守恒可知生成的Na$_2$CO$_3$、NaOH物质的量之比为1:4,则反应的总化学方程式可写为:2CH$_4$+O$_2$+6Na$_2$O$_2$=2Na$_2$CO$_3$+8NaOH,

根据方程式2CH$_4$+O$_2$+6Na$_2$O$_2$=2Na$_2$CO$_3$+8NaOH可知:原混合气体中O$_2$、CH$_4$的物质的量之比为1:2,故B正确、A错误;

故选B.

点评:

本题考查混合物的计算,难度中等,关键是判断剩余固体为Na$_2$CO$_3$和NaOH,利用质量守恒、甲烷的分子组成确定Na$_2$CO$_3$和NaOH物质的量之比,再利用总方程式解答可以省去中间反应复杂计算的过程.

3单选题

等物质的量的下列烃完全燃烧,消耗氧气最多的是(  )

A
CH$_4$
B
C$_5$H$_1$2
C
C$_3$H$_8$
D
C$_2$H$_6$

题目答案

B

答案解析

分析:

相同物质的量的烃C_xH_y完全燃烧,耗氧量取决于(x+$\frac {y}{4}$),(x+$\frac {y}{4}$)值越大,耗氧量越多,据此判断.

解答:

解:A、CH$_4$其(x+$\frac {y}{4}$)=1+1=2,即1molCH$_4$消耗氧气2mol;

B、C$_5$H$_1$2其(x+$\frac {y}{4}$)=5+3=8,即1molC$_5$H$_1$2消耗氧气8mol;

C、C$_3$H$_8$其(x+$\frac {y}{4}$)=3+2=5,即1molC$_3$H$_1$8消耗氧气5mol;

D、C$_2$H$_6$其(x+$\frac {y}{4}$)=2+1.5=3.5,即1molC$_2$H$_6$消耗氧气3.5mol;

相同物质的量消耗氧气C$_5$H$_1$2>C$_3$H$_8$>C$_2$H$_6$>CH$_4$.

故选B.

点评:

本题考查烃完全燃烧耗氧量问题,难度不大,关键清楚相同物质的量的烃C_xH_y完全燃烧,耗氧量取决于(x+$\frac {y}{4}$),注意规律的规律与总结.

4单选题

若1mol某气态烃C_xH_y完全燃烧,需用3mol O$_2$,则(  )

A
x=2,y=2
B
x=2,y=4
C
x=3,y=6
D
x=3,y=8

题目答案

B

答案解析

分析:

1mol烃CxHy耗氧量为(x+$\frac {y}{4}$)mol,据此判断.

解答:

解:1mol某气态烃CxHy完全燃烧,需用3mol O$_2$,

所以(x+$\frac {y}{4}$)mol=3mol.

A、x=2、y=2,则(x+$\frac {y}{4}$)=2.5,故A不符合;

B、x=2、y=4,则(x+$\frac {y}{4}$)=3,故B符合;

C、x=3、y=6,则(x+$\frac {y}{4}$)=4.5,故C不符合;

D、x=3、y=8,则(x+$\frac {y}{4}$)=5,故D不符合.

故选B.

点评:

根据有机物耗氧量判断有机物分子式,难度不大,关键根据耗氧量讨论可能组成.

5单选题

在120℃、1.01×105Pa时,将1L丙烷(C$_3$H$_8$)与若干升O$_2$混合点燃充分燃烧后,恢复至原温度、压强,测得气体体积为mL,若通过碱石灰,气体体积变为nL,若m-n=7,则nL气体中一定含有(  )

A
O$_2$
B
CO
C
CO与O$_2$
D
CO$_2$

题目答案

A

答案解析

分析:

按题目给出的压强、温度条件,此时产物水的状态是气态.碱石灰可以吸收产生的二氧化碳和水,故而题目中的(m-n)=7,实际上就是指的二氧化碳和水气体的体积,即可吸收气体的体积为7L.观察反应方程式,只有当1L丙烷完全燃烧时才能产生7L可吸收气体,而吸收后还有剩余气体的话就只有是氧气了.

解答:

解:按题目给出的压强、温度条件,此时产物水的状态是气态.丙烷燃烧的化学方程式为:

C$_3$H$_8$(g)+5O$_2$(g)═3CO$_2$(g)+4H$_2$O(g)

1 5 3 4

碱石灰只能吸收CO$_2$和H$_2$O,对于可能剩余的丙烷、氧气、或者不完全燃烧的一氧化碳都不吸收,若m-n=7,则

气体减少的体积为7L,根据方程式可知,1L丙烷只有完全燃烧时,才能产生7L能被碱石灰吸收的气体,吸收后气体有剩余可以判断该剩余气体一定是氧气,故B、C、D选项错误;故A正确,

故选A.

点评:

本题考查了烃燃烧规律,题目难度中等,是有机化学常考查的题型,解题关键利用烃的燃烧通式结合题目条件分析解答.

6单选题

CH$_4$是天然气的主要成分,而液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯(C$_3$H$_6$)、丁烯(C$_4$H$_8$).下列说法中不正确的是(  )

A
相同物质的量上述5种烃中,消耗O$_2$体积最大的是丁烷
B
相同质量上述5种烃中,生成H$_2$O的质量最大的是CH$_4$
C
天然气灶具改用液化石油气时,应将进风口改小
D
严冬季节液化石油气有时会出现火焰变小的现象原因是有些成分被液化

题目答案

C

答案解析

分析:

A.烃燃烧的通式为:CxHy+(x+$\frac {y}{4}$)O$_2$$\xrightarrow[{"type":"string","value":" "}]{}$xCO$_2$+$\frac {y}{2}$H$_2$O,相同物质的量的烃燃烧耗氧量取决于x+$\frac {y}{4}$;

B.相同质量的烃中,含氢量越高,即$\frac {y}{x}$越大,燃烧生成的水越多;

C.根据化学方程式:C$_3$H$_8$+5O$_2$$\xrightarrow[{"type":"string","value":" "}]{}$3CO$_2$+4H$_2$O,CH$_4$+2O$_2$$\xrightarrow[{"type":"string","value":" "}]{}$CO$_2$+2H$_2$O等物质量的C$_3$H$_8$耗氧为CH$_4$的2.5倍,C$_3$H$_8$产生CO$_2$为CH$_4$的3倍;天然气灶具改用液化石油气时,应将进风口改大;

D.严冬季节液化石油气有时会出现火焰变小的现象原因是因为有些成分被液化.

解答:

解:A.相同物质的量上述5种烃中丁烷的x+$\frac {y}{4}$值最大所以耗氧量最大,故A正确;

B.相同质量上述5种烃中,甲烷的含氢量最多,所以生成H$_2$O的质量最大,故B正确;

C.根据化学方程式:C$_3$H$_8$+5O$_2$$\xrightarrow[{"type":"string","value":" "}]{}$3CO$_2$+4H$_2$O,CH$_4$+2O$_2$$\xrightarrow[{"type":"string","value":" "}]{}$CO$_2$+2H$_2$O等物质量的C$_3$H$_8$耗氧为CH$_4$的2.5倍,C$_3$H$_8$产生CO$_2$为CH$_4$的3倍;天然气灶具改用液化石油气时,应将进风口改大,故C错误;

D.严冬季节液化石油气有时会出现火焰变小的现象原因是有些成分被液化,故D正确;

故选C.

点评:

本题考查了烃燃烧的规律,注意A选项比较耗氧量的前提是同质量还是同物质的量.C选项液化气和天然气燃烧耗氧量的差别.

7单选题

标准状况下,4.48L两种气态烃组成的混合物,完全燃烧得到6.72L(标况下)CO$_2$和7.2g H$_2$O,下列说法正确的是(  )

A
一定含甲烷
B
一定是甲烷与丙炔(C$_3$H$_4$)的混合物
C
一定是甲烷与乙烯的混合物
D
一定含乙烷

题目答案

A

答案解析

分析:

4.48L两种气态烃组成的混合物的物质的量为:$\frac {4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol;n(CO$_2$)=$\frac {6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol,n(H$_2$O)=$\frac {7.2g}{18g/mol}$=0.4mol,则混合的平均化学式为,C$_1$.5H$_4$,因是混合物,则肯定含有C原子数小于1.5的烃,即一定含有甲烷,因甲烷中含有4个氢原子,则另一种烃也含有4个氢原子,以此进行解答.

解答:

解:标况下4.48L混合物的物质的量为:$\frac {4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol;n(CO$_2$)=$\frac {6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol,n(H$_2$O)=$\frac {7.2g}{18g/mol}$=0.4mol,则混合的平均分子式为:C$_1$.5H$_4$,由于是混合物,C原子数小于1.5的烃只有甲烷,则一定含有甲烷,因甲烷中含有4个氢原子,则另一种烃也含有4个氢原子,可能为乙烯、丙炔等,

故选A.

点评:

本题考查了有机物分子式的计算,题目难度中等,注意掌握利用平均分子组成判断烃的组成的方法,常用方法有:平均碳法、平均氢法、平均碳氢分子式法、平均式量法等.