Question

烴燃燒的氧化產(chǎn)物可以是C、CO、CO₂中的一種或兩種�，F(xiàn)有1 L C₃H₈與x L O₂混合，在密閉容器中點燃，完全反應后所得氣體為a L(氣體體積均在120℃、1.01×10⁵ Pa時測定)。將a L氣體通過足量堿石灰后，剩余氣體為b L。

(1)1 L C₃H₈完全燃燒所需O₂最少應為______________L，a-b=_______________。

(2)使1 L C₃H₈完全反應的氧化產(chǎn)物為C和CO時，x的取值范圍是_________________，a-b=________________。

(3)x在一定的取值范圍內(nèi)，也可使C₃H₈的氧化產(chǎn)物為CO和CO₂，此反應的化學方程式為(化學計量數(shù)可用含x的式子表示)_____________。當a-b=6 L時，x=_________。

(4)在圖中作出C₃H₈完全反應時x的取值與(a-b)的關系曲線。

Answer 1

(1)5  7

(2)2＜x＜3.5  4

(3)C₃H₈+xO₂(10-2x)CO+(2x-7)CO₂+4H₂O    4.5

(4)見下圖

【解析】(1)根據(jù)完全燃燒的化學方程式C₃H₈+5O₂3CO₂+4H₂O(g)可知，1 L C₃H₈完全燃燒所需O₂最少應為5L，此時a-b所代表的含義就是堿石灰吸收的CO₂和H₂O(g)的體積之和，所以a-b=7。

(2)用極端假設法求解：若燃燒產(chǎn)物是C和H₂O，化學方程式為C₃H₈+2O₂ 3C+4H₂O(g)，此時x=2(第一個臨界值)；若產(chǎn)物是CO和H₂O，化學方程式為C₃H₈+O₂3CO+4H₂O(S)，此時x=3.5(第二個臨界值)；使1 LC₃H₈完全反應的氧化產(chǎn)物為C和CO時，x的取值范圍是2＜x＜3.5，此時，a-b的含義就是堿石灰吸收的H₂O(g)，即a-b=4。

(3)當C₃H₈的氧化產(chǎn)物為CO和CO₂，設生成的CO體積為a，生成的CO₂體積為b，直接寫出總反應式為：C₃H₈+xO₂aCO+bCO₂+4H₂O(g)，根據(jù)方程式兩邊的原于個數(shù)守恒有：a+b=3(碳元素守恒)；a+2b+4=2x(氧元素守恒)。解方程組，得到：a=10-2x，b=2x-7。將a、b的值代入，得到總反應式為C₃H₈+xO₂(10-2x)CO+(2x-7)CO₂+4H₂O(g)。a-b就是堿石灰吸收的CO₂和H₂O(g)的體積，根據(jù)題意有a-b=2x-7+4=6，得x=4.5。

(4)由上面的(2)可知，當C₃H₈的燃燒產(chǎn)物是C和CO時，x的取值范圍是2＜x＜3.5，此時，a-b=4；在總反應式C₃H₈+xO₂(10-2x)CO+(2x-7)CO₂+4H₂O(g)中，因為a＞0，b＞0，即10-2x＞0和2x-7＞0，得到＜x＜5。此時，a-b=2x-3。當x=時，a-b=2×-3=4；當x=5時，a-b=2×5-3=7。作出圖象見答案。