【題目】105℃、101kPa條件下，1L由一種氣態(tài)烷烴與一種氣態(tài)單官能團脂肪烴組成的混合氣體，與9L氧氣混合點燃使其充分反應。烴沒有剩余，恢復到原溫度和壓強，測得氣體總體積為10L，將反應后的混合氣體通過堿石灰，剩余氣體的體積為6.5L。通過計算，分析混合烴可能的組成和體積比？

【答案】甲烷與乙烯1：1混合，或者甲烷與丙炔3:1混合

【解析】

在相同條件下反應前后的氣體體積均為15 L，設(shè)混合烴的平均分子組成為CxHy。

CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(g)

依題意得1+(x+)=x+

解得y=4

即混合烴的平均組成為CxH4，

又氣態(tài)烴已經(jīng)反應完全，反應后的混合氣體為二氧化碳、水蒸氣和氧氣，堿石灰可吸收二氧化碳與水蒸氣，則通過堿石灰后，剩余氣體的體積為6.5 L，說明剩余氧氣體積為6.5 L，即參加反應的氧氣的體積為9 L-6.5 L= 2.5 L，同溫同壓下參加反應的化學計量數(shù)之比等于氣體的體積之比，則1：（x+）= 1 L：2.5 L，解得x = 1.5，故混合氣體平均組成為C1.5H4。再結(jié)合十字交叉法進行分析具體組成與體積比即可。

在相同條件下反應前后的氣體體積均為15 L，設(shè)混合烴的平均分子組成為CxHy。

CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(g)

依題意得1+(x+)=x+

解得y=4

即混合烴的平均組成為CxH4。

又氣態(tài)烴已經(jīng)反應完全，反應后的混合氣體為二氧化碳、水蒸氣和氧氣，堿石灰可吸收二氧化碳與水蒸氣，則通過堿石灰后，剩余氣體的體積為6.5 L，說明剩余氧氣體積為6.5 L，即參加反應的氧氣的體積為9 L-6.5 L= 2.5 L，同溫同壓下參加反應的化學計量數(shù)之比等于氣體的體積之比，則1：（x+）= 1 L：2.5 L，解得x = 1.5，故混合氣體平均組成為C1.5H4。則混合物中必含甲烷，其分子中含C原子數(shù)為1，小于1.5，則另一個分子中含C原子數(shù)必大于1.5，又含氫原子數(shù)為4，則混合烴的組成有兩種可能：CH4和C2H4或CH4和C3H4。

用十字交叉法計算混合烴中各種烴的體積比：

①若混合烴由CH4和C2H4組成：則

，即V（CH4）：V（C2H4） = 0.5：0.5 = 1：1；

②若混合烴由CH4和C3H43組成：則

，即V（CH4）：V（C3H4） = 1.5：0.5 = 3：1；

故答案為：甲烷與乙烯1：1混合，或者甲烷與丙炔3:1混合。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列說法不正確的是

A. 圖1表示的反應為放熱反應

B. 圖1中Ⅰ、Ⅱ兩點的速率v(Ⅰ)＞v(Ⅱ)

C. 圖2表示A(?)+2B(g)2C(g) ΔH＜0，達平衡后，在t1、t2、t3、t4時都只改變了一種外界條件的速率變化，由圖可推知A不可能為氣體

D. 圖3裝置的總反應為4Al+3O2＋6H2O=4Al(OH)3

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】CO2是一種廉價的碳資源，其綜合利用具有重要意義。回答下列問題：

(1)CO2可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pH=13，CO2主要轉(zhuǎn)化為__________(寫離子符號)；若所得溶液pH=10，溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-)__________。(室溫下，H2CO3的K1=4×10-7；K2=5×10-11）

(2)CO2與CH4經(jīng)催化重整不僅可以制得合成氣，還對溫室氣體的減排具有重要意義。催化重整反應為：CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)。

已知：C(s)+2H2(g)=CH4(s) △H=-75kJ·mol-1

C(s)+O2(g)=CO2(s) △H=-394kJ·mol-1

C(s)+ O2(g)=CO(s) △H=-111kJ·mol-1

①該催化重整反應的△H=__________。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是__________(填標號)。

A 低溫低壓 B 低溫高壓 C 高溫低壓 D 高溫高壓

某溫度下，在體積為2L的容器中加入2mol CH4、1molCO2以及催化劑進行重整反應，達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率是50％，其平衡常數(shù)為__________mol2·L-2。

②反應中催化劑活性會因積碳反應而降低，同時存在的消碳反應則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

積碳反應

CH4(g)= C(s)+ 2H2(g)

消碳反應

CO2(g)+C(s)=2CO(g)

△H/kJ·mol-1

75

172

活化能/kJ·mol-1

催化劑X

33

91

催化劑Y

43

72

由上表判斷，催化劑X__________Y(填“優(yōu)于”或“劣于”)，理由是：__________________。

(3)在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解H2O-CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如圖所示：

①X是電源的__________極(填“正”或“負”)。

②陰極的電極反應式是：H2O+2e-=H2+O2- 、CO2+2e-=CO+O2-

則總反應可表示為__________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如下圖所示，圖中含酚廢水中有機物可用C6H6O表示，左、中、右室間分別以離子交換膜分隔。下列說法不正確的是（ ）

A. 左池的pH值降低

B. 右邊為陰離子交換膜

C. 右池電極的反應式：2NO3-+10e-+12H+= N2↑+ 6H2O

D. 當消耗0.1molC6H6O，在標準狀況下將產(chǎn)生0.28mol氮氣

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列敘述不正確的是

A.Na2O與Na2O2都能和水反應生成堿，它們都是堿性氧化物

B.過氧化鈉常用于呼吸面具和潛水艇里氧氣的供給

C.a g H2與氧氣充分燃燒后的產(chǎn)物被Na2O2完全吸收，Na2O2固體增重a g

D.2.3g金屬鈉與氧氣完全反應生成Na2O和Na2O2的混合物，失去0.1mol電子

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】金屬錳及化合物廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、制造業(yè)等領(lǐng)域。

（1）科研人員將錳粉碎后加入到溶液中使其浸出（假定雜質(zhì)不反應，溶液體積不變），發(fā)生反應（已知含水溶液為米黃色）

①為加快上述反應速率可以采取的措施有________（寫出一條即可）。不考慮溫度因素，一段時間后Mn的溶解速率加快，可能的原因是_______。

②下列說明反應已達平衡的有_______（填編號）。

A.溶液的顏色不發(fā)生變化

B.溶液中

C.體系中固體的質(zhì)量不變

D.與濃度的比值保持不變

③室溫下，測得溶液中陽離子濃度隨時間的變化情況如下圖所示，則上述反應的平衡常數(shù)K=___，的轉(zhuǎn)化率為_____。

④若其他條件不變，10mim后向容器中迅速加入蒸餾水至溶液體積變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍，則再次平衡時=_____（不考慮離子水解的影響）。

（2）也可在為體系的電解液中電解獲得，其陽極反應式為_____。

（3）電解制錳后的廢水中含有，常用石灰乳進行一級沉降得到沉淀，過濾后再向濾液中加入等體積的溶液，進行二級沉降，為了將的濃度降到，則加入的溶液的濃度至少是___mol/L[已知]。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】常溫下，下列有關(guān)敘述正確的是

A. 向0.1 mol·L1 Na2CO3溶液中通入適量CO2氣體后：c(Na+)=2[c()+c()+c(H2CO3)]

B. 常溫下，pH=6的NaHSO3溶液中：c()c(H2SO3)=9.9×107 mol·L1

C. 等物質(zhì)的量濃度、等體積的Na2CO3和NaHCO3混合：<

D. 0.1 mol·L1 Na2C2O4溶液與0.1 mol·L1 HCl溶液等體積混合（H2C2O4為二元弱酸）：2c()+c()+c(OH)=c(Na+)+c(H+)

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】恒溫恒容的容器中，建立如下平衡：，在相同條件下，若分別再向容器中通入一定量的A氣體，重新達到平衡后，下列說法不正確的是

A.平衡向右移動

B.A的體積分數(shù)比原平衡時小

C.A的轉(zhuǎn)化率增大

D.正反應速率增大，逆反應速率減小

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】氮是一種重要的元素，其對應化合物在生產(chǎn)生活中有重要的應用。

(1)氮化鋁(AlN)可用于制備耐高溫的結(jié)構(gòu)陶瓷，遇強堿會腐蝕，寫出AlN與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式_______________。

(2)氨是制備氮肥、硝酸等的重要原料②③

①己知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol

N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=+180 kJ/mol

2H2(g)+O2(g) 2H2O(1) △H= -571.6 kJ/mol

試寫出表示氨的標準燃燒熱的熱化學方程式________________。

②某電解法制氨的裝置如右圖所示，電解質(zhì)只允許質(zhì)子通過，試寫出陰極的電極反應式__________。

(3)反應：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H<0是制備硝酸過程中的一個反應。

①將NO和O2按物質(zhì)的量之比為2:1置于恒溫恒容密閉容器中進行上述反應，得到NO2體積分數(shù)與時間的關(guān)系如下圖所示。保持其它條件不變，t1時再向容器中充入適量物質(zhì)的量之比為2：1的NO和O2的混合氣體，t2時再次達到平衡，請畫出tl-t3時間范圍內(nèi)NO2體積分數(shù)隨時間的變化曲線：____________。

②在研究此反應速率與溫度的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)，NO轉(zhuǎn)化成NO2的速率隨溫度升高反而減慢。進一步研究發(fā)現(xiàn)，上述反應實際是分兩步進行的：

I 2NO(g) N2O2(g) △H<0

II N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) △H<0

已知反應I能快速進行，試結(jié)合影響化學反應速率的因素和平衡移動理論分析，隨溫度升高，NO轉(zhuǎn)化成NO2的速率減慢的可能原因________。

(4)已知常溫下，Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=l.8×l0-5。則常溫下0.lmol/L的CH3COONH4溶液中，(CH3COO-)：c(NH3·H2O)=________________。

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