Question

在温度为150 ℃条件下，向密闭容器中充入1 mol丙烯(C₃H₆)和甲烷的混合气体，再充入足量的氧气，完全燃烧后再恢复到150 ℃，欲使丙烯和甲烷混合气体对氢气的相对密度≥15.8，且反应后气体分子增加的总物质的量≤0.4 mol。问丙烯和甲烷的物质的量之比满足什么关系。

Answer 1

解析：依题意≥15.8，即M_r≥15.8×2

设丙烯的物质的量为x，则甲烷的物质的量为1-x。

依题意有：42 g·mol^-1x+16 g·mol^-1(1-x)≥15.8×2 g·mol^-1x≥0.6 mol

所以

又由CH₄+2O₂CO₂+2H₂O             ①

2C₃H₆+9O₂6CO₂+6H₂O               ②

因甲烷在燃烧前后体积不变，故反应后增加的物质的量只需通过②式便能建立满足条件的关系式。设丙烯的物质的量为y：

2C₃H₆+9O₂6CO₂+6H₂O  Δn

     2                                            1

     y                                       0.4 mol

又因为总物质的量增加随C₃H₆含量的减少而减少，所以有,y≤0.8 mol，。

答案：时，可以同时满足两个条件。