Question

乙烯和乙烷的混合气体共amol，与bmol氧气共存于一密闭容器中，点燃后乙烯和乙烷充分燃烧，得到一氧化碳和二氧化碳的混合气体和45g水。

（1）一氧化碳和二氧化碳的混合气体总物质的量是_____，生成水的物质的量是____。

（2）当a＝1时，乙烯和乙烷的物质的量之比是________。

（3）当a＝1，且反应后一氧化碳和二氧化碳混合气体的物质的量是反应前氧气的2/3时，则b等于______，得到的一氧化碳和二氧化碳的物质的量之比是_____。

（4）a的取值范围是________，b的取值范围是________。

Answer

2amol 2.5mol 1∶1 3 1∶3 ＜a＜ ＜b＜

【解析】

（1）乙烯和乙烷的混合气体共amol，根据碳原子守恒，一氧化碳和二氧化碳的混合气体总物质的量是2amol；生成水的物质的量是=2.5mol；

（2）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=×2，解得：x=0.5，y=0.5，

故n（C2H4）：n（C2H6）=0.5mol：0.5mol=1：1；

（3）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；

（4）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＜；

（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＜。