Question

CO、CH₄均為常見的可燃性氣體．120℃、101kPa下，a mL由CO、CH₄組成的混合氣體在bmL O₂中完全燃燒后，恢復到原溫度和壓強．
（1）若混合氣體與氧氣恰好完全反應，產生bmL二氧化碳，混合氣體中一氧化碳和甲烷的物質的量之比為：

 

；混合物中甲烷的質量分數為：

 

．
（2）若燃燒后氣體體積縮小了a/4mL，則a與b關系的數學表示式是

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：（1）根據CO、CH₄的體積之和、消耗的氧氣列方程計算二者體積，據此解答．
（2）燃燒發(fā)生反應：2CO+O₂=2CO₂、CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O（g），燃燒后體積變化由CO燃燒導致，根據差量法計算CO的體積，進而計算甲烷的體積，由于完全燃燒，故0.5V（CO）+2V（CH₄）≤b，據此解答．

解答： 解：（1）燃燒發(fā)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）=

2a

3

，V（CH₄）=

a

3

，混合氣體中一氧化碳和甲烷的物質的量之比等于體積之比，即為

2a

3

：

a

3

=2：1，故混合氣體中CH₄的體積分數為

a 3

a

×100%=33%，
故答案為：2：1；33%；
（2）燃燒發(fā)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：
2CO+O₂=2CO₂  體積減少△V
2                1
V（CO）           

a

4

mL
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≥

5

4

a，
故答案為：b≥

5

4

a．

點評：本題考查混合物計算等，難度中等，（2）中注意利用差量法的計算．