Question

(8分)由H₂、C₂H₄、C₂H₂組成的1L混合氣體在一定條件下發(fā)生加成反應后，氣體總體積變成XL。請回答(氣體體積均在標準狀況下測定)：
(1)當反應后三種氣體均無剩余時，X的取值范圍是 ________________：若X=0.4時，原混合氣體中H₂、C₂H₄、C₂H₂的體積比為________________。
(2)當X=0.6時，且反應后混合氣體密度為0.714g／L時，原混合氣體H₂、C₂H₄、C₂H₂的體積比為 ________________________。

Answer 1

（1）<x<   (2)3∶1∶1   (3)7∶2∶1

解析（1）乙烯、乙炔都和氫氣發(fā)生加成反應，有關的方程式為H₂＋CH₂=CH₂CH₃CH₃、2H₂＋C₂H₂CH₃CH₃。因此如果全部是由氫氣和乙烯構成的，則X＝0.5L；如果全部是由氫氣和乙炔構成的，則X＝1/3L，因此X的范圍是<x<；設原混合氣中H₂、C₂H₄、C₂H₂的體積分別是abc，則有b＋2c＝a、b＋c＝0.4、a＋b＋c＝1，解得a＝0.6，b＝c＝0.2，所以原混合氣體中H₂、C₂H₄、C₂H₂的體積比為3∶1∶1。
（2）反應后氣體的平均摩爾質(zhì)量是0.714g／L×22.4L/mol＝16，所以氫氣一定是過量的。及反應后的氣體是氫氣和乙烷的混合氣，二者的體積之比是1︰1，所以氫氣是0.3L，乙烷是0.3L。設原混合氣中H₂、C₂H₄、C₂H₂的體積分別是abc，則有b＋2c＝1－b－c－0.3、b＋c＝0.3、a＋b＋c＝1，解得a＝0.7，b＝0.2，c＝0.1，所以原混合氣體中H₂、C₂H₄、C₂H₂的體積比為7∶2∶1。