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)，乙烯和乙烷全部消耗完，得到CO到CO₂的混合氣體和45g水。試求：

⑴ 當(dāng)a =1時(shí)，乙烯和乙烷的物質(zhì)的量之比n (C₂H₄)∶n (C₂H₆)=               。

⑵ 當(dāng)a =1，且反應(yīng)后CO和CO₂混合氣體的物質(zhì)的量為反應(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n (CO)∶n (CO₂)=            。

⑶ a的取值范圍是                                    。

⑷ b的取值范圍是                                    。

 

Answer 1

【答案】

⑴ 1∶1     ⑵ 3，1∶3      ⑶       ⑷

【解析】

試題分析：（1）設(shè)乙烯和乙烷的物質(zhì)的量分別是x和y，則x＋y＝1、2x＋3y＝45÷18＝2.5，解得x＝y(tǒng)＝0.5，所以乙烯和乙烷的物質(zhì)的量之比n (C₂H₄)∶n (C₂H₆)＝1∶1。

（2）設(shè)CO和CO₂的物質(zhì)的量分別是x和y，則根據(jù)碳原子守恒可知x＋y＝2。根據(jù)氧原子守恒可知（x＋2y＋2.5）÷2即是反應(yīng)前氧氣的物質(zhì)的量，所以有x＋y＝（x＋2y＋2.5）÷3。解得x＝0.5mol、y＝1.5mol，則得到的CO和CO₂的物質(zhì)的量之比n (CO)∶n (CO₂)＝1∶3。所以b＝（x＋2y＋2.5）÷2＝3mol。

（3）由于水是2.5mol，所以如果全部是乙烯生成的，則a＝；如果全部是乙烷生成的，則a＝，因此a的取值范圍是。

（4）根據(jù)（3）可知，如果全部是乙烯生成的，則a＝，則需要氧氣的物質(zhì)的量是；如果全部是乙烷生成的，則a＝，則需要氧氣的物質(zhì)的量是，因此b的取值范圍是。

考點(diǎn)：考查烴燃燒的有關(guān)計(jì)算

點(diǎn)評(píng)：該題是中等難度的試題，試題設(shè)計(jì)新穎，難易適中。該題的關(guān)鍵是借助于數(shù)學(xué)中的極值法進(jìn)行求解，需要學(xué)生在平時(shí)的訓(xùn)練中注意積累和總結(jié)。