Question

（1）在相同状况下，相同体积的丙烯和甲烷，完全燃烧生成的CO₂的体积比为

 

，生成水的体积比为

 

．
（2）若在150℃时，向密闭容器中充入1mol丙烯和甲烷混合气，再充入足量的氧气点燃，待反应完全后，再恢复到150℃．欲使丙烯和甲烷混合气体对氢气的相对密度p≥15.8，且反应后气体增加的总物质的量n≤0.4mol，则丙烯和甲烷的物质的量之比应满足的条件

 

．

Answer 1

考点：有关有机物分子式确定的计算

专题：烃及其衍生物的燃烧规律

分析：（1）根据C、H原子守恒解答；
（2）混合气体对氢气的相对密度≥15.8，则混合气体的平均相对分子质量≥15.8×2=31.6，令的物质的量分别为xmol、ymol，根据平均相对分子质量列方程计算n（C₃H₆）：n（CH₄）的最小值；
燃烧发生反应：CH₄+2O₂

点燃  .

CO₂+2H₂O、2C₃H₆+9O₂

点燃  .

6CO₂+6H₂O，在150℃时，水为气体，甲烷燃烧后，气体的分子数保持不变，实际增加的物质的量为反应2C₃H₆+9O₂

点燃  .

6CO₂+6H₂O增加，利用差量法计算物质的量增加0.4mol时，需要参加反应C₃H₆的物质的量，进而计算n（C₃H₆）：n（CH₄）的最大值．

解答： 解：（1）在相同状况下，相同体积的丙烯和甲烷，完全燃烧，根据原子守恒，可知生成的CO₂的体积比为 3：1，生成水的体积比为6：4=3：2，
故答案为：3：1；3：2；
（2）混合气体对氢气的相对密度≥15.8，则混合气体的平均相对分子质量≥15.8×2=31.6，
令的物质的量分别为xmol、ymol，则：

42x+16y

x+y

≥31.6，整理得x：y≥3：2，即n（C₃H₆）：n（CH₄）≥

3

2

，则n（C₃H₆）≥1mol×

3

3+2

=0.6mol；
燃烧发生反应：CH₄+2O₂

点燃  .

CO₂+2H₂O、2C₃H₆+9O₂

点燃  .

6CO₂+6H₂O，在150℃时，水为气体，甲烷燃烧后，气体的分子数保持不变，实际增加的物质的量为反应2C₃H₆+9O₂

点燃  .

6CO₂+6H₂O增加，物质的量增加0.4mol时，需要参加反应C₃H₆为0.4mol×

2

6+6-2-9

=0.8mol，所以n（C₃H₆）≤0.8mol，故n（CH₄）=1-n（C₃H₆）≥1-0.8mol=0.2mol，故n（C₃H₆）：n（CH₄）≤4，
综上分析可知：

3

2

≤n（C₃H₆）：n（CH₄）≤4，
故答案为：

3

2

≤n（C₃H₆）：n（CH₄）≤4．

点评：本题考查混合物计算，侧重考查对数据的分析处理，需要注意150℃时水是气体，根据燃烧方程式利用差量法判断气体物质的量变化原因，难度中等．