Question

【題目】CO，CH4均為常見的可燃氣體。

（1）等體積的CO，CH4在相同的條件下分別完全燃燒，轉移的電子數之比為___。

（2）120℃，101kPa下，amL由CO，CH4組成的混合氣體在bmL氧氣中完全燃燒后，恢復至原來的溫度與壓強。

①若混合氣體與氧氣恰好完全反應，產生bmLCO2，則混合氣體中CH4的體積分數為__。

②若燃燒后氣體體積縮小了mL，則a與b關系的數學表達式為__。

Answer 1

【答案】1：4 0.33 b≥a

【解析】

(1)相同條件下，體積之比等于物質的量之比，等體積即為等物質的量的CO、CH4完全燃燒都生成二氧化碳，碳元素的化合價變化分別為2、8；

(2)①燃燒發生反應：2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g)，根據碳原子守恒可知，V(CO+CH4)=V(CO2)，故a=b，聯立方程可得答案；

②燃燒發生反應：2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g)，燃燒后體積變化由CO燃燒導致，則：根據完全燃燒可計算答案。

(1)相同條件下，體積之比等于物質的量之比，等體積即為等物質的量的CO、CH4完全燃燒都生成二氧化碳，碳元素的化合價變化分別為2、8，二者完全燃燒轉移電子數之比=2：8=1：4，故答案為：1：4；

(2)①燃燒發生反應：2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g)，根據碳原子守恒可知，V(CO+CH4)=V(CO2)，故a=b，則：V(CO)+V(CH4)=a，0．5V(CO)+2V(CH4)=a，解得V(CO)=，V(CH4)=，故混合氣體中CH4的體積分數為0.33，故答案為：0.33；

②燃燒發生反應：2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g)，燃燒后體積變化由CO燃燒導致，則：，故V(CO)=0.5amL，V(CH4)=0.5amL，由于完全燃燒，故0.5V(CO)+2V(CH4)≤b，即0.5a×0.5+2×0.5a≤b，故b≥a，故答案為：b≥a。