Question

在温度为150℃条件下，向密闭容器中充入1mol丙烯和甲烷的混合气体，再充入足量的氧气，点燃。待反应完全后再恢复到150℃。

求证：当丙烯和甲烷的物质的量之比满足3/2≤n（丙烯）:n（甲烷）≤4/1时，可使丙烯和甲烷的混合气体对H₂的相对密度大于或等于12.92，且反应后气体增加的总物质的量小于或等于0.4mol。

 

Answer 1

答案：
解析：

发生反应2CH2=CH-CH3+9O2→6CO2+6H2O及CH4+2O2→CO2+2H2O，有1mol丙烯燃烧时，气体物质的量增加0.5mol,当全是甲烷时,燃烧后气体物质的量不变, 利用极值法分析，当n（丙烯）:n（甲烷）=3/2时,丙烯为0.6mol,则相对于氢气的密度为(0.6×42+0.4×16)÷2=12.92且气体增加的物质的量为0.6×0.5=0.3I(mol),当n（丙烯）:n（甲烷）=4/1时,则相对于氢气的密度为(0.8×42+0.2×16)÷2=16.96且气体增加的物质的量为0.5×0.8=0.4(mol).由此得出相对于氢气的密度在12.92与16.96之间.

提示：

反应温度在150℃条件下，所以反应后生成物水也是气态，且反应过程中氧气是足量的。