一道高二有机化学计算题

Question

120度时，乙烷和乙烯的混合气体30 mL 和90 mL 氧气充分混合，点燃后完全反应，体积增大到125 mL，求混合体积乙烯的体积分数。

详细过程和思路，谢谢

Answer 1

这个反应是不是标准温度，所以不能用气体换算物质的量的公式，由于气体的物质的量和体积成正比，所以只从体积上就可以算。120度，水是气体。
这里发生了两个反应：2C2H6+7O2=4C02+6H20 C2H4+3O2=2CO2+2H20
第一个反应增加了1 摩尔体积第二个反应体积没变。所以增加的体积=125-（30+90）=5ml，从而可以推出第一个反应最后体积应该为5*10=50ml，一次推出第一个反应的乙烷的体积是10ml，消耗了35ml的O2，剩下的氧气55ml参与了第二个反应，因为20ml乙烯需要消耗60ml氧气才完全反应，因此乙烯过量。因此和55mlO2反应的乙烯体积应该是55/3ml,因此剩余乙烯体积为20-55/3=5/3ml，最后结果最终气体中乙烯的体积分数为（5/3）/125=1/75。如果这个题问的是刚开始的乙烯的体积分数的话，应该是1/3

Answer 2

C2H6 + 7/2O2 = 2CO2 + 3H2O 体积增加1/2
1 7/2 1/2
X Y 125-30-90
C2H4 + 3O2 = 2CO2 +2H2O 体积不变
1 3
Z 90-Y
因为温度是120，所以水在此条件下是气体。

由上式可知：体积的增加由第一个式子造成，可得X=10 这时消耗的O2为Y=35ml小于90ml,所以乙烷反映完全，则乙烯反应的体积为Z=55/3ml
所以剩余的乙烯为30-10-55/3=5/3ml

所以反应前乙烯的体积分数是20/30=2/3

反应后乙烯的体积分数是（5/3）/125=1/75

Answer 3

2C2H6+7O2=4C02+6H20
C2H4+3O2=2CO2+2H20

第一个反映增加了1 摩尔体积

第二个反映体积没变

总反映后增加了体积 5ml

证明是第一个反映增加的体积。

第一个反映增加的体积为 0.005/22.4 摩尔

所以乙烷反映的体积是 2*（0.005/22.4）*22.4=10ml

氧气消耗 7*（0.005/22.4）*22.4=35 ml

由于反映的氧气不足，故有多余的乙烷没反映完。

剩余的氧气都被乙烯消耗了。所以乙烯的体积是

（（0.055/22.4）/3）*22.4=55/3 ml

所以 混合体积乙烯的体积分数 55/90本回答被网友采纳

Answer 4

2C2H6+7O2=4C02+6H20
2C2H2+5O2=4CO2+2H20

因为混合气体和氧气比1：3
所以乙烷=乙烯
所以体积分数50%