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2.120℃、101kPa下,a mL由CO、CH4组成的混合气体在b mLO2中完全燃烧后,恢复到原温度和压强.
①若混合气体与O2恰好完全反应,产生bmL CO2,则混合气体中CH4的体积分数为33%.(保留2倍小数).
②若燃烧后气体体积缩小了$\frac{a}{4}$mL,则a与b关系的数学表示式是b≥$\frac{5}{4}$a.

分析 (1)根据CO、CH4的体积之和、消耗的氧气列方程计算二者体积,再计算出混合气体中CH4的体积分数;
(2)燃烧发生反应:2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g),燃烧后体积变化由CO燃烧导致,根据差量法计算CO的体积,进而计算甲烷的体积,由于完全燃烧,故0.5V(CO)+2V(CH4)≤b,据此解答.

解答 解:(1)燃烧的方程式分别为:2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g),根据碳原子守恒可知,V(CO)+V(CH4)=V(CO2),故a=b,
则:V(CO)+V(CH4)=a,0.5V(CO)+2V(CH4)=a,解得:V(CO)=$\frac{2}{3}$amL,则:V(CH4)=$\frac{a}{3}$mL,
所以混合气体中甲烷的体积分数为:$\frac{\frac{a}{3}mL}{amL}$×100%=33%,
故答案为:33%;
(2)燃烧发生反应:2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g),燃烧后体积变化由CO燃烧导致,则:
2CO+O2=2CO2 体积减少△V
2                1
V(CO)          $\frac{a}{4}$mL
故V(CO)=0.5amL,V(CH4)=0.5amL,
由于完全燃烧,故0.5V(CO)+2V(CH4)≤b,即0.5a×0.5+2×0.5a≤b,故b≥$\frac{5}{4}$a,
故答案为:b≥$\frac{5}{4}$a.

点评 本题考查了混合物反应的计算,题目难度中等,明确发生反应的实质为解答关键,注意掌握讨论法在化学计算中的应用,试题侧重考查学生的分析能力及化学计算能力.

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