在120℃,101kPa条件下,由H2、CH4、CO组成的混合气体a mL,通入一定量(设为x mL)氧气使其完全燃烧.(1)若a mL混合气体完全燃烧消耗相同条件下氧气的体积也为a mL(即x=a),则原混合气体中CH4的体积分数是______.(2)若完全燃烧后生成CO2和H2O(g)的总体积在相同条件下为2a mL,则原混合气体中CH4的体积分数是______,现要测定原混合气体中H2的体积分数,还必须知道相同条件下的其他数据,可以是______(填选项字母).A.2a mL混合气体的密度B.生成CO2气体的总体积C.生成H2O(g)的总质量(3)若原混合气体完全燃烧时,生成的气体中只有CO2和H2O(g),则x的取值范围是______.

问题描述:

在120℃,101kPa条件下,由H2、CH4、CO组成的混合气体a mL,通入一定量(设为x mL)氧气使其完全燃烧.
(1)若a mL混合气体完全燃烧消耗相同条件下氧气的体积也为a mL(即x=a),则原混合气体中CH4的体积分数是______.
(2)若完全燃烧后生成CO2和H2O(g)的总体积在相同条件下为2a mL,则原混合气体中CH4的体积分数是______,现要测定原混合气体中H2的体积分数,还必须知道相同条件下的其他数据,可以是______(填选项字母).
A.2a mL混合气体的密度
B.生成CO2气体的总体积
C.生成H2O(g)的总质量
(3)若原混合气体完全燃烧时,生成的气体中只有CO2和H2O(g),则x的取值范围是______.

(1)假设甲烷为y mL,则氢气、CO总体积为(a-y)mL,则:CH4+2 O2=CO2+2H2O(g)y mL  2y mL由2 H2+O2=2H2O(g)、2CO+O2=2CO2,可知(a-y)mL氢气、CO混合气体消耗氧气为  0.5(a-y)mL由题意可知,2ymL...
答案解析:(1)燃烧发生反应:2H2+O2=2H2O(g)、2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g),相同体积的氢气、CO消耗氧气体积相等,假设甲烷为y mL,则氢气、CO总体积为(a-y)mL,根据方程式表示出消耗氧气的体积,进而列方程计算解答;
(2)设H2、CH4、CO的体积分别为zmL、bmL、cmL,根据原子守恒表示出CO2、H2O(g)的体积,再结合总体积列方程解答;结合表达式判断需要知道的数据;
(3)由方程式可知,全部为氢气(或CO)消耗氧气最小,全部为甲烷消耗氧气最多,据此讨论计算解答.
考试点:有关混合物反应的计算.
知识点:本题考查混合物计算、化学方程式有关计算,难度中等,(1)根据方程式判断耗氧量,转化为2组分混合物计算,(3)中注意利用极值法进行解答.