Question

將甲烷、氧氣、過氧化鈉放入密閉容器中，在150℃條件下用電火花引發(fā)反應后，3種物質都恰好完全反應，容器中的壓強為零。則原混合物中3種物質的質量之比為___________，反應后容器中的物質是___________。

Answer 1

8∶8∶117  Na₂CO₃、NaOH

解析:

本題考查CO₂、H₂O（g）與Na₂O₂的反應。欲正確解答本題，應注意理解“容器中的壓強為零”的含義，對方程式進行適當加和，由加和后的方程式找出答案。此類題涉及多個相關的反應，某一反應的生成物是另一反應的反應物。一般可以先寫出分步反應的化學方程式，然后根據題意分析總反應的反應物和生成物，用類似上面的“加和法”得出總反應式。

容器中發(fā)生的各步反應如下：

① CH₄+2O₂CO₂+2H₂O 

② 2Na₂O₂+2CO₂2Na₂CO₃+O₂

③ 2Na₂O₂+2H₂O4NaOH+O₂↑

容器中總反應的反應物是CH₄、Na₂O₂、O₂，生成的CO₂、H₂O、O₂可以循環(huán)反應，可以看成是中間產物，由于反應后在150 ℃條件下容器中的壓強為零，說明最后容器中的物質不含氣體和水，最后的生成物只有Na₂CO₃、NaOH。將①②③分別乘以適當的系數后加和，以消去生成物中的中間產物CO₂、H₂O和O₂。①×2+②+③×2得總反應式：

    2CH₄+O₂+6Na₂O₂2Na₂CO₃+8NaOH

    因此，原混合物中CH₄、O₂、Na₂O₂三種物質的質量之比為：2×16∶16×2∶6×78=8∶8∶117。