问题 问答题

在120℃、101.3kPa时,V1LC2H6、CO和O2的混合气体在体积可变的密闭容器内引燃,恰好完全反应生成二氧化碳和水,恢复至原状态,气体体积变为V2L.请回答:

(1)若原混合气中C2H6的体积为aL,CO的体积为bL,则O2的体积是______L(用只含a和b的代数式表示).

(2)若V1=V2,则原混合气中C2H6和CO的体积比是______.

(3)

V1
V2
的取值范围是______.

答案

(1)原混合气中C2H6的体积为aL,CO的体积为bL,则:

2C2H6+7O2

 点燃 
.
 
4CO2+6H2O(g)

aL  

7
2
aL

2CO+O2

 点燃 
.
 
2CO2

bL 

1
2
bL

所以O2的体积为

7
2
aL+
1
2
bL=
7a+b
2
L,

故答案为:

7a+b
2

(2)120℃水为气体,反应前后气体的体积不变,则C2H6的燃烧的体积增大等于CO燃烧的体积减少,

2C2H6+7O2

 点燃 
.
 
4CO2+6H2O(g)   体积增大△V

2                              1

aL                            

1
2
aL

2CO+O2

 点燃 
.
 
2CO2            体积减少△V′

2                           1

bL                          

1
2
bL

所以

1
2
aL=
1
2
aL,故a:b=1:1,

故答案为:1:1;

(2)假定为C2H6、O2的混合物,恰好反应,反应结束恢复原来的温度,反应后气体的体积V2最大,由方程式:2C2H6+7O2

 点燃 
.
 
4CO2+6H2O(g)可知V(C2H6)=
2
9
V1,则:

 2C2H6+7O2

 点燃 
.
 
4CO2+6H2O(g)   体积增大△V

2                              1

2
9
V1                            
1
9
V1

故反应后气体体积为V1+

1
9
V1=
10
9
V1,故
V1
V2
的极小值为
V1
10
9
V1
=0.9,

假定为CO、O2的混合物,恰好反应,反应结束恢复原来的温度,反应后气体的体积V2最小,由方程式:2CO+O2

 点燃 
.
 
2CO2 可知V(CO)=
2
3
V1,则:

2CO+O2

 点燃 
.
 
2CO2        体积减少△V′

2                           1

2
3
V1bL                       
1
3
V1L

故反应后气体体积为V1-

1
3
V1=
2
3
V1,故
V1
V2
的极大值为V1109V1=1.5,

V1
V2
的取值范围是(0.9,1.5),

故答案为:(0.9,1.5).

选择题
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