在溫度為150 ℃條件下，向密閉容器中充入1 mol丙烯(C3H6)和甲烷的混合氣體，再充入足量的氧氣，完全燃燒后再恢復到150 ℃，欲使丙烯和甲烷混合氣體對氫氣的相對密度≥15.8，且反應后氣體分子增加的總物質(zhì)的量≤0.4 mol。問丙烯和甲烷的物質(zhì)的量之比滿足什么關系。

解析：依題意≥15.8，即Mr≥15.8×2

設丙烯的物質(zhì)的量為x，則甲烷的物質(zhì)的量為1-x。

依題意有：42 g·mol-1x+16 g·mol-1(1-x)≥15.8×2 g·mol-1x≥0.6 mol

所以

又由CH4+2O2CO2+2H2O             ①

2C3H6+9O26CO2+6H2O               ②

因甲烷在燃燒前后體積不變，故反應后增加的物質(zhì)的量只需通過②式便能建立滿足條件的關系式。設丙烯的物質(zhì)的量為y：

2C3H6+9O26CO2+6H2O  Δn

     2                                            1

     y                                       0.4 mol

又因為總物質(zhì)的量增加隨C3H6含量的減少而減少，所以有,y≤0.8 mol，。

答案：時，可以同時滿足兩個條件。


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

合成氨對化學工業(yè)和國防工業(yè)具有重要意義．
（1）向合成塔中按1：4的物質(zhì)的量之比充入N2、H2進行氨的合成，圖A為T0C時平衡混合物中氨氣的體積分數(shù)與壓強（P）的關系圖．

①寫出工業(yè)上合成氨的化學方程式
N2+3H2
催化劑
.
高溫高壓
2NH3
N2+3H2
催化劑
.
高溫高壓
2NH3
．
②圖A中氨氣的體積分數(shù)為15.00%時，H2的轉(zhuǎn)化率=
24.45%
24.45%
．
③圖B中T=500°C，溫度為4500C對應的曲線是
b
b
（選填字母“a“或“b”），選擇的理由是
合成氨的正反應是放熱反應，根據(jù)勒夏特列原理，其他條件不變，降低溫度，化學平衡向放熱反應方向移動
合成氨的正反應是放熱反應，根據(jù)勒夏特列原理，其他條件不變，降低溫度，化學平衡向放熱反應方向移動

④由圖象知，增大壓強可提高原料的利用率，從生產(chǎn)實際考慮增大壓強需解決的問題是
研制耐壓設備（或增大壓強的動力、材料的強度等其他合理答案）
研制耐壓設備（或增大壓強的動力、材料的強度等其他合理答案）
（寫出一條即可）．
（2）合成氨所需的氫氣可由甲烷與水反應制得，反應的熱化學方程式為：
CH4（g）+H2OCO（g）+3H2（g）；△H=+QkJ/mol（Q＞0）
（3）一定溫度下，在2L容器中發(fā)生上述反應，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如下表
時間/min CH4（mol） H20（ mol） CO （mol） H2 （mol）
0 0.40 1.00 0 0
5 X1 X2 X3 0.60
7 Y1 Y2 0.20 Y3
10 0.21 0.81 0.19 0.62
①分析表中數(shù)據(jù)，判斷5?7min之間反應是否處于平衡狀態(tài)
是
是
（填“是”或“否”），
前5min平均反應速率v（CH4）=
0.02mol?min-1
0.02mol?min-1
．
②反應在7～10min之間，CO的物質(zhì)的量減少的原因可能是
d
d
（填字母）．
a?減少CH4      b?降低溫度c?增大壓強d?充入H2
③若保持溫度不變，向1L容器中起始充入0.15mol CH4.0.45mol H2O．
0.05
0.05
mol CO、
0.15
0.15
mol H2，達到平衡時CH4的體積百分含量與第一次投料相同．

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科目：高中化學 來源： 題型：

工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇．一定條件下發(fā)生反應：CO（g ）+2H2（g）?CH3OH（g ）．圖1表示反應過程中能量的變化情況：圖2表示一定溫度下，在體積為2L的密閉容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g ）的濃度隨時間的變化情況．

請回答下列問題．
（1）在“圖1”中，曲線
b
b
（填“a”或“b”）表示使用了催化劑；該反應屬于
放熱
放熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應．
（2）下列說法正確的是
ac
ac
（填字母序號）．
a．起始充入的CO為2mol
b．增大CO的濃度，CO的轉(zhuǎn)化率增大
c．容器中壓強恒定時，說明反應已達平衡狀態(tài)
d．保持溫度和密閉容器的容積不變，再充入1mol CO和2mol H2，再次達到平衡時n（CH3OH）/n（CO）的值會變小
（3）從反應開始到達平衡，v（H2）=
0.15
0.15
；該溫度下CO （g）+2H2（g）?CH3OH（g）的化學平衡常數(shù)為
12
12
．若保持其他條件不變，將反應體系升溫，則該反應的化學平衡常數(shù)
減小
減小
（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）請在“圖3”中畫出平衡時甲醇的百分含量（縱坐標）隨溫度（橫坐標）的變化曲線，
要求畫出壓強不同的兩條曲線（在曲線上標出p1、p2，且p1＜p2）
．

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年江西省協(xié)作體高三5月第二次聯(lián)考化學試卷（解析版） 題型：計算題

按要求完成下列各小題。       

Ⅰ、CO和H2的混合氣體俗稱合成氣，是一種重要的工業(yè)原料氣，焦炭、天然氣（主要成分為CH4）、重油、煤在高溫下均可與水蒸氣反應制得合成氣。

（1）已知某反應的平衡常數(shù)表達式為： 

它所對應的化學方程式為：                                                 。

（2）向體積為2L的密閉容器中充入CH4和H2O(g)組成的混合氣（共1mol），在一定條件下發(fā)生反應，并達到平衡狀態(tài)，測得溫度、壓強、投料比X〔n(CH4)/n(H2O)〕對該反應的影響如圖所示。

   ①圖1中的兩條曲線所示投料比的關系X2 ____ X1(填“=”“>”或“<”下同)

   ②圖2中兩條曲線所示的壓強比的關系：P2 _______P1

（3）以CH4、O2為原料可設計成燃料電池：

①設裝置中盛有150.0mL 1.0mol/L KOH溶液，放電時參與反應的氧氣在標準狀況下的體積為4.48L，假設放電過程中沒有氣體逸出，則放電完畢后，所得溶液中各離子濃度由大到小的關系為：          

②以H2SO4溶液代替KOH溶液為電解質(zhì)溶液,將CH4改為C6H12O6 ，則燃料電池的負極反應式為：

                 。

Ⅱ、（1）某溫度(t℃)時，測得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH＝11。在此溫度下，將pH＝2的H2SO4溶液VaL與pH＝12的NaOH溶液VbL混合，若所得混合液為中性，則Va︰Vb＝           。

(2)在25℃時，將c mol·L-1的醋酸溶液與0.02 mol·L-1NaOH溶液等體積混合后溶液剛好呈中性，用含c的代數(shù)式表示CH3COOH的電離常數(shù)Ka=____________________。

 

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科目：高中化學 來源： 題型：

(08浙大附中模擬)在體積、溫度都相同的條件下有下列反應：2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g)。現(xiàn)分別從兩條途徑建立平衡：Ⅰ.A、B的起始物質(zhì)的量均為2mol，

Ⅱ.C、D的起始物質(zhì)的量分別為2mol和6mol。以下敘述中不正確的是（     ）  

A．Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)混合氣的百分組成相同

B．Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)混合氣的平均相對分子質(zhì)量相同

C．達平衡時，Ⅰ途徑的反應速率vA等于Ⅱ途徑的反應速率vA

D．達平衡時，Ⅰ途徑所得混合氣的密度為Ⅱ途徑所得混合氣密度的1/2

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科目：高中化學 來源： 題型：

(08上海嘉定區(qū)期末)甲烷蒸氣轉(zhuǎn)化反應為：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),工業(yè)上可利用

此反應生產(chǎn)合成氨原料氣H2。

已知溫度、壓強和水碳比[]對甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應的影響如下圖：

            圖1（水碳比為3）                        圖2（水碳比為3）                            圖3（800℃）

 

（1）該反應平衡常數(shù)K表達式為________________________。

（2）降低反應的水碳比平衡常數(shù)K__________（選填“增大”、“減小”或“不變”）;

升高溫度，平衡向____________方向移動（選正反應或逆反應）。

（3）圖2中，兩條曲線所示溫度的關系是：t1_____t2（選填>、=或<）；

圖1中，在800℃、2MPa比1MPa時的甲烷含量_______（選填高、低或不變），

原因是____________________________________________________

（4）工業(yè)生產(chǎn)中使用鎳作催化劑。但要求原料中含硫量小于5×10-7%，其目的是？

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