Question

【题目】丙烷和丙烯混合物共m mol，与n mol的氧气点燃后完全反应，得到CO和CO2的混合气体，以及63g水．试求：
①当m=1时，丙烷和丙烯的质的量之比： ．
②当m=1时，且反应后CO和CO2混合气体物质的量是反应前氧气的物质的量的 时，则n=；
③m的取值范围是：；
④n的取值范围是： ．

Answer 1

【答案】1：1；4.25； ＜m＜ ； ＜n＜
【解析】解：①设丙烷和丙烯物质的量分别为xmol、ymol，根据二者物质的量之和与H原子守恒列方程，
则： ，
解得： ，
则丙烷和丙烯的物质的量之比为：0.5mol：0.5mol=1：1，
所以答案是：1：1；
②当m=1时，根据碳元素守恒可知，反应后CO和CO2混合气体的物质的量之和为：1mol×3=3mol，且反应后CO和CO2混合气体的物质的量是反应前氧气的物质的量的 时，故3=nmol× ，解得：n=4.25，
所以答案是：4.25；
③生成水的物质的量为： =3.5mol，
根据H原子守恒，利用极值法，当完全为丙烷时，气体的物质的量最小，最小为： = mol，
当完全为丙烯时，混合气体的物质的量最大，最大值为： = mol，
由于为丙烷和丙烯的混合气体，则： ＜m＜ ，
所以答案是： ＜m＜ ；
④m mol混合气体燃烧生成水的物质的量为： =3.5mol，含有H原子的物质的量为7mol，
7molH原子完全来自丙烷时，丙烷的物质的量为： mol，完全燃烧生成二氧化碳时消耗的氧气的物质的量为： mol×（3+ ）= mol，
完全燃烧生成CO时消耗的氧气为 mol×（3× + ）= ，
7molH原子完全来自丙烯时，丙烯的物质的量为： mol，燃烧生成的为CO时消耗的氧气最少，最少值为： mol×（3× + ）= mol，
当丙烯完全燃烧生成二氧化碳时消耗的氧气最多，则消耗的氧气的最大量为： mol×（3+ ）= mol，
由于为丙烷和丙烯的混合气体，则消耗的氧气的最小值为 ，最大值为 mol，即 ＜n＜ ，
所以答案是： ＜n＜ ．