Question

(10分)有一平均相对分子质量为30的CO、C₂H₄和O₂组成的混合气体，经点燃充分燃烧后，测得反应后的混合气体中不再含有CO和C₂H₄。完成下列问题。
(1)原混合气体中O₂所占的体积分数［φ(O₂)］为__________________。
(2)原混合气体中CO的体积分数［φ(CO)］的取值范围为__________________。
(3)原混合气体中C₂H₄的体积分数［φ(C₂H₄)］的取值范围为__________________。

Answer 1

(1)50%  (2)40%≤φ(CO)<50%
(3)0<φ(C₂H₄)≤10%

(1)由于CO和C₂H₄的相对分子质量均为28，O₂的相对分子质量为32，平均相对分子质量是30，根据十字交叉法：=
即O₂的体积分数φ(O₂)=×100%=50%。
(2)(3)据题意点燃充分燃烧后，不再含有CO和C₂H₄，说明CO和C₂H₄完全燃烧，生成CO₂和H₂O,由C₂H₄—3O₂  2CO—O₂，设C₂H₄ x mol，CO y mol，则消耗n(O₂)=(3x+) mol，而根据(1)可知，n_总(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%