Question

【題目】丙烷和丙烯混合物共m mol，與n mol的氧氣點燃后完全反應，得到CO和CO2的混合氣體，以及63g水．試求：
①當m=1時，丙烷和丙烯的質的量之比： ．
②當m=1時，且反應后CO和CO2混合氣體物質的量是反應前氧氣的物質的量的 時，則n=；
③m的取值范圍是：；
④n的取值范圍是： ．

Answer 1

【答案】1：1；4.25； ＜m＜ ； ＜n＜
【解析】解：①設丙烷和丙烯物質的量分別為xmol、ymol，根據二者物質的量之和與H原子守恒列方程，
則： ，
解得： ，
則丙烷和丙烯的物質的量之比為：0.5mol：0.5mol=1：1，
所以答案是：1：1；
②當m=1時，根據碳元素守恒可知，反應后CO和CO2混合氣體的物質的量之和為：1mol×3=3mol，且反應后CO和CO2混合氣體的物質的量是反應前氧氣的物質的量的 時，故3=nmol× ，解得：n=4.25，
所以答案是：4.25；
③生成水的物質的量為： =3.5mol，
根據H原子守恒，利用極值法，當完全為丙烷時，氣體的物質的量最小，最小為： = mol，
當完全為丙烯時，混合氣體的物質的量最大，最大值為： = mol，
由于為丙烷和丙烯的混合氣體，則： ＜m＜ ，
所以答案是： ＜m＜ ；
④m mol混合氣體燃燒生成水的物質的量為： =3.5mol，含有H原子的物質的量為7mol，
7molH原子完全來自丙烷時，丙烷的物質的量為： mol，完全燃燒生成二氧化碳時消耗的氧氣的物質的量為： mol×（3+ ）= mol，
完全燃燒生成CO時消耗的氧氣為 mol×（3× + ）= ，
7molH原子完全來自丙烯時，丙烯的物質的量為： mol，燃燒生成的為CO時消耗的氧氣最少，最少值為： mol×（3× + ）= mol，
當丙烯完全燃燒生成二氧化碳時消耗的氧氣最多，則消耗的氧氣的最大量為： mol×（3+ ）= mol，
由于為丙烷和丙烯的混合氣體，則消耗的氧氣的最小值為 ，最大值為 mol，即 ＜n＜ ，
所以答案是： ＜n＜ ．