Question

CO、CH₄均为常见的可燃性气体．120℃、101kPa下，a mL由CO、CH₄组成的混合气体在bmL O₂中完全燃烧后，恢复到原温度和压强．
（1）若混合气体与氧气恰好完全反应，产生bmL二氧化碳，混合气体中一氧化碳和甲烷的物质的量之比为：

 

；混合物中甲烷的质量分数为：

 

．
（2）若燃烧后气体体积缩小了a/4mL，则a与b关系的数学表示式是

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）根据CO、CH₄的体积之和、消耗的氧气列方程计算二者体积，据此解答．
（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，根据差量法计算CO的体积，进而计算甲烷的体积，由于完全燃烧，故0.5V（CO）+2V（CH₄）≤b，据此解答．

解答： 解：（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）=

2a

3

，V（CH₄）=

a

3

，混合气体中一氧化碳和甲烷的物质的量之比等于体积之比，即为

2a

3

：

a

3

=2：1，故混合气体中CH₄的体积分数为

a 3

a

×100%=33%，
故答案为：2：1；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：
2CO+O₂=2CO₂  体积减少△V
2                1
V（CO）           

a

4

mL
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≥

5

4

a，
故答案为：b≥

5

4

a．

点评：本题考查混合物计算等，难度中等，（2）中注意利用差量法的计算．