题目
乙烯与乙烷混合气体共a mol,与b mol的氧气共存于一密闭容器中,点燃后充分反应,乙烯和乙烷全部消耗完,得到CO到CO2的混合气体和45g水.试求: (1)当a=1时,乙烯和乙烷的物质的量之比n(C2H4):n(C2H6)= . (2)当a=1,且反应后CO和CO2混合气体的物质的量为反应前氧气的时,则b= ,得到的CO和CO2的物质的量之比n(CO):n(CO2)= . (3)a的取值范围是 . (4)b的取值范围是 .
答案:考点: 有关混合物反应的计算. 专题: 计算题. 分析: (1)令乙烯与乙烷的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者物质的量之和与生成的水中H原子守恒列方程,据此计算解答; (2)根据碳元素守恒计算反应后CO和CO2混合气体的物质的量之和,据此计算b的值; 令反应后CO和CO2的物质的量分别为amol、bmol,根据二者之和与氧原子守恒列方程计算; (3)根据H原子守恒利用极限法解答,只有乙烯时,a值最大,只有乙烷时,a值最小; (4)根据物质是纯净物乙烯或是乙烷,燃烧产物是一氧化碳和二氧化碳的混合物来计算b的取值范围. 解答: 解:(1)令乙烯与乙烷的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者物质的量之和与H原子守恒列方程,则:x+y=1,4x+6y=,解得:x=0.5,y=0.5, 故n(C2H4):n(C2H6)=0.5mol:0.5mol=1:1, 故答案为:1:1; (2)根据碳元素守恒可知,反应后CO和CO2混合气体的物质的量之和为1mol×2=2mol,故b=2,解得b=3; 令反应后CO和CO2的物质的量分别为amol、bmol,根据二者之和与氧原子守恒列方程,则:a+b=2,a+2b=3×2﹣,解得:a=0.5,b=1.5,故n(CO):n(CO2)=0.5mol:1.5mol=1:3, 故答案为:3;1:3; (3)生成水的物质的量==2.5mol只有乙烯时,a值最大,根据H原子守恒可知,a的极大值为=mol,只有乙烷时,a值最小,根据H原子守恒可知,a的极小值为=mol,故a的取值范围是<a<,故答案为:<a<; (4)根据(3)可知,如果全部是乙烯生成的,则a=mol,则需要氧气的物质的量是mol×3=mol,如果全部是乙烷生成的,则a=mol,则需要氧气的物质的量是mol×=mol,因此b的取值范围是<b<, 故答案为:<b<. 点评: 本题考查混合物的有关计算,难度不大,注意利用原子守恒与极限法进行的解答.