Question

【题目】CO，CH4均为常见的可燃气体。

（1）等体积的CO，CH4在相同的条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比为___。

（2）120℃，101kPa下，amL由CO，CH4组成的混合气体在bmL氧气中完全燃烧后，恢复至原来的温度与压强。

①若混合气体与氧气恰好完全反应，产生bmLCO2，则混合气体中CH4的体积分数为__。

②若燃烧后气体体积缩小了mL，则a与b关系的数学表达式为__。

Answer 1

【答案】1：4 0.33 b≥a

【解析】

(1)相同条件下，体积之比等于物质的量之比，等体积即为等物质的量的CO、CH4完全燃烧都生成二氧化碳，碳元素的化合价变化分别为2、8；

(2)①燃烧发生反应：2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g)，根据碳原子守恒可知，V(CO+CH4)=V(CO2)，故a=b，联立方程可得答案；

②燃烧发生反应：2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g)，燃烧后体积变化由CO燃烧导致，则：根据完全燃烧可计算答案。

(1)相同条件下，体积之比等于物质的量之比，等体积即为等物质的量的CO、CH4完全燃烧都生成二氧化碳，碳元素的化合价变化分别为2、8，二者完全燃烧转移电子数之比=2：8=1：4，故答案为：1：4；

(2)①燃烧发生反应：2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g)，根据碳原子守恒可知，V(CO+CH4)=V(CO2)，故a=b，则：V(CO)+V(CH4)=a，0．5V(CO)+2V(CH4)=a，解得V(CO)=，V(CH4)=，故混合气体中CH4的体积分数为0.33，故答案为：0.33；

②燃烧发生反应：2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g)，燃烧后体积变化由CO燃烧导致，则：，故V(CO)=0.5amL，V(CH4)=0.5amL，由于完全燃烧，故0.5V(CO)+2V(CH4)≤b，即0.5a×0.5+2×0.5a≤b，故b≥a，故答案为：b≥a。