Question

有一平均相對分子質量為30的CO、C₂H₄和O₂組成的混合氣體，經點燃充分燃燒后，測得反應后的混合氣體中不再含有CO和C₂H₄。完成下列問題。

(1)原混合氣體中O₂所占的體積分數［φ(O₂)］為__________________。

(2)原混合氣體中CO的體積分數［φ(CO)］的取值范圍為__________________。

(3)原混合氣體中C₂H₄的體積分數［φ(C₂H₄)］的取值范圍為__________________。

Answer 1

(1)50%  (2)40%≤φ(CO)<50%

(3)0<φ(C₂H₄)≤10%

解析:

(1)由于CO和C₂H₄的相對分子質量均為28，O₂的相對分子質量為32，平均相對分子質量是30，根據十字交叉法：=

即O₂的體積分數φ(O₂)=×100%=50%。

(2)(3)據題意點燃充分燃燒后，不再含有CO和C₂H₄，說明CO和C₂H₄完全燃燒，生成CO₂和H₂O,由C₂H₄—3O₂  2CO—O₂，設C₂H₄ x mol，CO y mol，則消耗n(O₂)=(3x+) mol，而根據(1)可知，n_總(O₂)=n(C₂H₄)+n(CO)=(x+y) mol，故有3x+≤x+y，解得=。

即w（C₂H₄）≤×50%≤10%  50%-10%≤φ(CO)<50%