Question

某種優質燃油由甲、乙兩種有機物混合而成，甲、乙兩種物質含有C、H、O三種元素中的兩種或三種。已知甲、乙及CO、H₂的燃燒熱如下：

物質	甲	乙	CO	H2
燃燒熱/(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中燃燒時，放出的熱量Q與混合物中乙的物質的量分數x的關系如圖所示。試求：
(1)乙的相對分子質量M_r(乙)＝________。
(2)160 g由甲、乙以等物質的量混合而成的燃油在347.2 L O₂中恰好完全燃燒，得492.8 L氣體，冷卻到室溫時，還剩余224 L(氣體體積均在標準狀況下測定)。由此可求得混合物中，C、H、O的原子個數比為________。甲、乙的分子式為：甲________；乙________。
(3)1 mol由甲、乙以等物質的量混合而成的燃油在一定量的O₂中燃燒，放出熱量2 876 kJ，則反應中生成CO________mol。

Answer 1

　 (1)114　(2)10∶24∶1　C₂H₆O　C₈H₁₈　(3)2

　(1)當x＝1.0時，燃油全部是乙，n(乙)＝1113/5518＝0.201 7 mol，則M_r(乙)＝23/0.2017＝114。當x＝0時，同理可得M_r(甲)＝46。
(2)160 g混合物燃燒生成n(CO₂)＝224/22.4＝10 mol，n(H₂O)＝(492.8—224)/22.4＝12 mol，根據CO₂和H₂O中的氧元素之和與消耗氧氣的差值求得原混合物中含n(O)＝1 mol，所以C、H、O的原子個數比為10∶24∶1。
設160 g混合物的物質的量為n mol，則
114n＋46n＝160，解得n＝1。
所以甲的分子式為C₂H₆O，乙的分子式為C₈H₁₈。
(3)1 mol混合物完全燃燒應放出熱量(1366+5518)/2kJ＝3 442 kJ，實際放出熱量2 876 kJ，所以生成CO的物質的量為（3442—2876）/283＝2 mol。