题目

题型：不详难度：来源：

某种优质燃油由甲、乙两种有机物混合而成，甲、乙两种物质含有C、H、O三种元素中的两种或三种。已知甲、乙及CO、H₂的燃烧热如下：

物质	甲	乙	CO	H2
燃烧热/(kJ·mol－1)	1 366	5 518	283	286

 

取甲、乙按不同比例混合的燃油23 g，在足量的O₂中燃烧时，放出的热量Q与混合物中乙的物质的量分数x的关系如图所示。试求：
(1)乙的相对分子质量M_r(乙)＝________。
(2)160 g由甲、乙以等物质的量混合而成的燃油在347.2 L O₂中恰好完全燃烧，得492.8 L气体，冷却到室温时，还剩余224 L(气体体积均在标准状况下测定)。由此可求得混合物中，C、H、O的原子个数比为________。甲、乙的分子式为：甲________；乙________。
(3)1 mol由甲、乙以等物质的量混合而成的燃油在一定量的O₂中燃烧，放出热量2 876 kJ，则反应中生成CO________mol。

答案

　 (1)114　(2)10∶24∶1　C₂H₆O　C₈H₁₈　(3)2

解析

　(1)当x＝1.0时，燃油全部是乙，n(乙)＝1113/5518＝0.201 7 mol，则M_r(乙)＝23/0.2017＝114。当x＝0时，同理可得M_r(甲)＝46。
(2)160 g混合物燃烧生成n(CO₂)＝224/22.4＝10 mol，n(H₂O)＝(492.8—224)/22.4＝12 mol，根据CO₂和H₂O中的氧元素之和与消耗氧气的差值求得原混合物中含n(O)＝1 mol，所以C、H、O的原子个数比为10∶24∶1。
设160 g混合物的物质的量为n mol，则
114n＋46n＝160，解得n＝1。
所以甲的分子式为C₂H₆O，乙的分子式为C₈H₁₈。
(3)1 mol混合物完全燃烧应放出热量(1366+5518)/2kJ＝3 442 kJ，实际放出热量2 876 kJ，所以生成CO的物质的量为（3442—2876）/283＝2 mol。