Question

3．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，點燃后充分反應，乙烯、乙烷和氧氣全部消耗完，得到 CO₂氣體和 45g 水．試求：
（1）當 a=1，消耗的氧氣為3.25 mol
（2）當 a=1  時，乙烯與乙烷的物質的量之比 n（C₂H₄）：n（C₂H₆）=1：1
（3）a 的取值范圍是$\frac{5}{6}$＜a＜$\frac{5}{4}$．

Answer 1

分析 （1）設乙烯與乙烷的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者物質的量之和與生成的水中H原子守恒列方程，根據乙烯和乙烷燃燒的方程式進行計算；
（2）設乙烯與乙烷的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者物質的量之和與生成的水中H原子守恒列方程，得到二者的物質的量值即可；
（3）根據H原子守恒利用極限法解答，只有乙烯時，a值最大，只有乙烷時，a值最�。�

解答 解：（1）設乙烯與乙烷的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者物質的量之和與H原子守恒列方程，則：x+y=1，4x+6y=$\frac{45}{18}$×2，解得：x=0.5，y=0.5，0.5mol乙烯消耗氧氣1.5mol，0.5mol乙烷消耗氧氣是$\frac{0.5×7}{2}$mol=1.75mol，消耗氧氣的總量是1.75mol+1.5mol=3.25mol，故答案為：3.25；
（2）的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者物質的量之和與H原子守恒列方程，則：x+y=1，4x+6y=$\frac{45}{18}$×2，解得：x=0.5，y=0.5，故n（C₂H₄）：n（C₂H₆）=0.5mol：0.5mol=1：1，故答案為：1：1；
（3）D．生成水的物質的量=$\frac{45}{18}$mol=2.5mol，只有乙烯時，a值最大，根據H原子守恒可知，a的極大值為：$\frac{2.5mol×2}{4}$=$\frac{5}{4}$mol，只有乙烷時，a值最小，根據H原子守恒可知，a的極小值為：$\frac{2.5mol×2}{6}$=$\frac{5}{6}$mol，故a的取值范圍為：$\frac{5}{6}$＜a＜$\frac{5}{4}$，故答案為：$\frac{5}{6}$＜a＜$\frac{5}{4}$．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，注意掌握質量守恒定律、極值法在化學計算中的應用，試題側重考查學生的分析、理解能力及化學計算能力．