Question

乙烯與乙烷混合氣體共a mol，與b mol的氧氣共存于一密閉容器中，點(diǎn)燃后充分反應(yīng)，乙烯、乙烷和氧氣全部消耗完，得到CO和CO₂ 的混合氣體和45g水．試求：
（1）當(dāng)a=1時(shí)，乙烯與乙烷的物質(zhì)的量之比n（C₂H₄）：n（C₂H₆）=

 

（2）當(dāng)a=1，且反應(yīng)后CO和CO₂混合氣體的物質(zhì)的量之和為反應(yīng)前氧氣的2/3時(shí)，則b=

 

，得到的CO和CO₂的物質(zhì)的量之比為n（CO）：n（CO₂）=

 

（3）a的取值范圍是

 

～

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：（1）令乙烯與乙烷的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者物質(zhì)的量之和與生成的水中H原子守恒列方程，據(jù)此計(jì)算解答；
（2）根據(jù)碳元素守恒計(jì)算反應(yīng)后CO和CO₂混合氣體的物質(zhì)的量之和，據(jù)此計(jì)算b的值；
令反應(yīng)后CO和CO₂的物質(zhì)的量分別為amol、bmol，根據(jù)二者之和與氧原子守恒列方程計(jì)算；
（3）根據(jù)H原子守恒利用極限法解答，只有乙烯時(shí)，a值最大，只有乙烷時(shí)，a值最小．

解答： 解：（1）令乙烯與乙烷的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者物質(zhì)的量之和與H原子守恒列方程，則：

x+y=1 4x+6y= 45 18 ×2

 
解得：x=0.5，y=0.5，
故n（C₂H₄）：n（C₂H₆）=0.5mol：0.5mol=1：1，
（2）根據(jù)碳元素守恒可知，反應(yīng)后CO和CO₂混合氣體的物質(zhì)的量之和為1mol×2=2mol，故

2

3

b=2，解得b=3；
令反應(yīng)后CO和CO₂的物質(zhì)的量分別為amol、bmol，根據(jù)二者之和與氧原子守恒列方程，則：

a+b=2 a+2b=3×2- 45 18

解得：a=0.5，b=1.5
故n（CO）：n（CO₂）=0.5mol：1.5mol=1：3，
故答案為：3；1：3；
（3）生成水的物質(zhì)的量=

45g

18g/mol

=2.5mol
只有乙烯時(shí)，a值最大，根據(jù)H原子守恒可知，a的極大值為

2.5mol×2

4

=

5

4

mol，
只有乙烷時(shí)，a值最小，根據(jù)H原子守恒可知，a的極小值為

2.5mol×2

6

=

5

6

mol，
故a的取值范圍是介于

5

6

～

5

4

之間，
故答案為：

5

6

；

5

4

．

點(diǎn)評：本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，難度不大，注意利用原子守恒與極限法進(jìn)行的解答．