Question

【題目】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，乙烯和乙烷全部消耗完，得到CO和CO2的混合氣體和45 g水。試求：

(1) 當a=1時，乙烯和乙烷的物質的量之比n(C2H4):n(C2H6)=________________________；

(2) 當a=1時，且反應后CO和CO2混合氣體的物質的量為反應前氧氣的2/3時，則b=_________，得到的CO和CO2的物質的量之比n(CO):n(CO2)=______________。

(3) a的取值范圍是____________________；b的取值范圍是_________________________。

Answer 1

【答案】1∶1 3 1∶3

【解析】

（1）設乙烯和乙烷的物質的量分別是x和y，則x＋y＝1、2x＋3y＝45÷18＝2.5，解得x＝y＝0.5，所以乙烯和乙烷的物質的量之比n (C2H4)∶n (C2H6)＝1∶1。

（2）設CO和CO2的物質的量分別是x和y，則根據碳原子守恒可知x＋y＝2。根據氧原子守恒可知（x＋2y＋2.5）÷2即是反應前氧氣的物質的量，所以有x＋y＝（x＋2y＋2.5）÷3。解得x＝0.5mol、y＝1.5mol，則得到的CO和CO2的物質的量之比n (CO)∶n (CO2)＝1∶3。所以b＝（x＋2y＋2.5）÷2＝3mol。

（3）由于水是2.5mol，所以如果全部是乙烯生成的，則a＝；如果全部是乙烷生成的，則a＝，因此a的取值范圍是。

（4）根據（3）可知，如果全部是乙烯生成的，則a＝，則需要氧氣的物質的量是；如果全部是乙烷生成的，則a＝，則需要氧氣的物質的量是，因此b的取值范圍是。