在 120℃ 、 101kPa 条件下，由 H ₂ 、 CH ₄ 组成的混合气体 amL ，通入一定量 ( 设为 VmL) 氧气使其完全燃烧。

(1) 若 amL 混合气体完全燃烧消耗相同条件下氧气的体积也为 amL( 即 V=a) ，则原混合气体中 CH ₄ 的体积分数是 _______ 。

(2) 若完全燃烧生成 CO ₂ 和 H ₂ O(g) 的总体积在相同条件下为 2amL ，则原混合气体中 CH ₄ 的体积分数是 _______ 。

(3) 若原混合气体完全燃烧时，生成的气体只有 CO ₂ 和 H ₂ O(g) 则 V 的取值范围是 _______ 。

答案

(1)33.3%

(2)50%

(3)0.5a<V<2a

【解析】

(1)

设氢气的体积为 x ， CH ₄ 的体积为 y ，则 ，解得 y∶x=1∶2 ，所以 CH ₄ 的体积分数为 33.3% 。故答案为： 33.3% ；

(2)

设 H ₂ 燃烧生成 H ₂ O(g) 的体积为 x ， CH ₄ 的体积为 y ， CH ₄ 燃烧生成 2y 体积的 H ₂ O(g) 和 y 体积的 CO ₂ 所以 x+3y=2(x+y) ，解得 y∶x=1∶1 ，所以 CH ₄ 的体积分数为 50% 。故答案为： 50% ；

(3)

若 a mL 全部是 H ₂ 则完全燃烧时消耗 O ₂ 的体积为 0.5a mL ，若 a mL 全部是 CH ₄ 则完全燃烧时消耗 O ₂ 的体积为 2a mL ，所以得 0.5a<V<2a 。故答案为： 0.5a<V<2a 。