Question

在溫度為150℃條件下，向密閉容器中充入1mol丙烯和甲烷的混合氣體，再充入足量的氧氣，點(diǎn)燃。待反應(yīng)完全后再恢復(fù)到150℃。

求證：當(dāng)丙烯和甲烷的物質(zhì)的量之比滿足3/2≤n（丙烯）:n（甲烷）≤4/1時(shí)，可使丙烯和甲烷的混合氣體對(duì)H₂的相對(duì)密度大于或等于12.92，且反應(yīng)后氣體增加的總物質(zhì)的量小于或等于0.4mol。

 

Answer 1

答案：
解析：

發(fā)生反應(yīng)2CH2=CH-CH3+9O2→6CO2+6H2O及CH4+2O2→CO2+2H2O，有1mol丙烯燃燒時(shí)，氣體物質(zhì)的量增加0.5mol,當(dāng)全是甲烷時(shí),燃燒后氣體物質(zhì)的量不變, 利用極值法分析，當(dāng)n（丙烯）:n（甲烷）=3/2時(shí),丙烯為0.6mol,則相對(duì)于氫氣的密度為(0.6×42+0.4×16)÷2=12.92且氣體增加的物質(zhì)的量為0.6×0.5=0.3I(mol),當(dāng)n（丙烯）:n（甲烷）=4/1時(shí),則相對(duì)于氫氣的密度為(0.8×42+0.2×16)÷2=16.96且氣體增加的物質(zhì)的量為0.5×0.8=0.4(mol).由此得出相對(duì)于氫氣的密度在12.92與16.96之間.

提示：

反應(yīng)溫度在150℃條件下，所以反應(yīng)后生成物水也是氣態(tài)，且反應(yīng)過程中氧氣是足量的。