Question

（1）在相同狀況下，相同體積的丙烯和甲烷，完全燃燒生成的CO₂的體積比為

 

，生成水的體積比為

 

．
（2）若在150℃時，向密閉容器中充入1mol丙烯和甲烷混合氣，再充入足量的氧氣點燃，待反應(yīng)完全后，再恢復(fù)到150℃．欲使丙烯和甲烷混合氣體對氫氣的相對密度p≥15.8，且反應(yīng)后氣體增加的總物質(zhì)的量n≤0.4mol，則丙烯和甲烷的物質(zhì)的量之比應(yīng)滿足的條件

 

．

Answer 1

考點：有關(guān)有機物分子式確定的計算

專題：烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：（1）根據(jù)C、H原子守恒解答；
（2）混合氣體對氫氣的相對密度≥15.8，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量≥15.8×2=31.6，令的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)平均相對分子質(zhì)量列方程計算n（C₃H₆）：n（CH₄）的最小值；
燃燒發(fā)生反應(yīng)：CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O、2C₃H₆+9O₂

點燃  .

6CO₂+6H₂O，在150℃時，水為氣體，甲烷燃燒后，氣體的分子數(shù)保持不變，實際增加的物質(zhì)的量為反應(yīng)2C₃H₆+9O₂

點燃  .

6CO₂+6H₂O增加，利用差量法計算物質(zhì)的量增加0.4mol時，需要參加反應(yīng)C₃H₆的物質(zhì)的量，進而計算n（C₃H₆）：n（CH₄）的最大值．

解答： 解：（1）在相同狀況下，相同體積的丙烯和甲烷，完全燃燒，根據(jù)原子守恒，可知生成的CO₂的體積比為 3：1，生成水的體積比為6：4=3：2，
故答案為：3：1；3：2；
（2）混合氣體對氫氣的相對密度≥15.8，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量≥15.8×2=31.6，
令的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：

42x+16y

x+y

≥31.6，整理得x：y≥3：2，即n（C₃H₆）：n（CH₄）≥

3

2

，則n（C₃H₆）≥1mol×

3

3+2

=0.6mol；
燃燒發(fā)生反應(yīng)：CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O、2C₃H₆+9O₂

點燃  .

6CO₂+6H₂O，在150℃時，水為氣體，甲烷燃燒后，氣體的分子數(shù)保持不變，實際增加的物質(zhì)的量為反應(yīng)2C₃H₆+9O₂

點燃  .

6CO₂+6H₂O增加，物質(zhì)的量增加0.4mol時，需要參加反應(yīng)C₃H₆為0.4mol×

2

6+6-2-9

=0.8mol，所以n（C₃H₆）≤0.8mol，故n（CH₄）=1-n（C₃H₆）≥1-0.8mol=0.2mol，故n（C₃H₆）：n（CH₄）≤4，
綜上分析可知：

3

2

≤n（C₃H₆）：n（CH₄）≤4，
故答案為：

3

2

≤n（C₃H₆）：n（CH₄）≤4．

點評：本題考查混合物計算，側(cè)重考查對數(shù)據(jù)的分析處理，需要注意150℃時水是氣體，根據(jù)燃燒方程式利用差量法判斷氣體物質(zhì)的量變化原因，難度中等．