Question

120 ℃、101 kPa下，a mL由CO和CH₄組成的混合氣體在b mL O₂中完全燃燒后，恢復(fù)到原溫度和壓強(qiáng)。

(1)若混合氣體與O₂恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生b mL CO₂，則混合氣體中CH₄的體積分?jǐn)?shù)為______(保留2位小數(shù))。

(2)若燃燒后氣體體積縮小了 mL，則a與b關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_________。

Answer 1

(1)0.33  (2)b≥

解析:

設(shè)混合氣體中CO的體積為x，CH₄的體積為y,則

    2CO  +  O₂====2CO₂

    x             x

    CH₄  +  2O₂CO₂+2H₂O

    y        2y      y

    則有

解得y=

    所以CH₄的體積分?jǐn)?shù)為：×100%，由于a mL混合氣體產(chǎn)生b mL CO₂，根據(jù)碳原子守恒，則a=b,y==，

    即CH₄的體積分?jǐn)?shù)為0.33。

    由燃燒反應(yīng)方程式可知，在120 ℃、101 kPa條件下，CH₄燃燒前后體積不變，若燃燒后體積縮小，是由CO燃燒引起的，設(shè)CO體積為x′,CH₄體積為y′。則：

    2CO  +  O₂====2CO₂    ΔV

    2        1      2       1

    x′            x′      

    CH₄  +  2O₂CO₂+2H₂O

    y′       2y′

    則有 

    若保證氣體完全燃燒，O₂必須過量，即b≥(+2y′)。

    即b≥(+a)=