Question

【題目】一定質量的CH4可與常見物質M反應，同時放出少量熱量；將所得產物Cu2O與O2反應又生成M，同時放出較多熱量。其反應原理如下圖所示。下列說法正確的是

A.M中銅元素的質量分數比Cu2O中的高

B.理論上反應每生成44gCO2，同時生成18gH2O

C.理論上每16gCH4參與反應，最終消耗64gO2

D.過程①可將CH4中的部分能量儲存于Cu2O中

Answer 1

【答案】C

【解析】

如圖所示，CH4與常見物質M反應生成Cu2O、二氧化碳和水，Cu2O與O2反應生成M，則M為CuO，則有：

A、CuO中銅元素的質量分數為，Cu2O中銅元素的質量分數為，Cu2O中銅元素的質量分數比CuO中的高，A選項說法不正確，不符合題意；

B、根據反應過程、由元素守恒可知生成物二氧化碳中的碳元素來自于甲烷，水中的氫元素來自于甲烷，44gCO2中碳元素的質量為，則參加反應的甲烷的質量為，設16g甲烷反應生成水的質量為，由氫元素守恒則有，解得，因此理論上反應每生成44gCO2，同時生成36gH2O，B選項說法不正確，不符合題意；

C、由反應過程可知，CH4與常見物質CuO反應生成Cu2O、二氧化碳和水，反應的方程式為，由方程式可知每16份質量的甲烷與640份質量的氧化銅恰好反應，Cu2O與O2反應生成CuO，反應的方程式為，由方程式可知每32份質量的氧氣參與反應生成320份質量的氧化銅，由兩個反應之間的關系可知理論上每16份質量的CH4參與反應，最終消耗64份質量的O2，即理論上每16gCH4參與反應，最終消耗64gO2，C選項說法正確，符合題意；

D、過程①CH4與常見物質M反應生成Cu2O、二氧化碳和水，該過程釋放能量，可將反應物CH4和M中的部分能量儲存于Cu2O、二氧化碳和水中，D選項說法不正確，不符合題意。故選C。