用平均式法巧解化学计算题

【来源：易教网 更新时间：2025-04-01】

平均式法是高低求中类计算问题的一种求混合物组成的方法。利用高低求中原理以确定平均式，从而求得混合物中各物质的分子式。这种解法的解题思路和过程有两种：第一种是首先求出平均相对分子质量，找出小于平均值的一种物质，然后再通过计算确定另一种物质及百分含量，用同一性原理检验是否符合题意。

第二种是首先求出平均式，然后用居中性原理确定混合物可能出现的组合情况，用同一性原理检验这些组合情况的合理性，用求和公式变式或三角正弦法、或十字交叉法以确定符合题意的每一组合的各物质有关量。

由此可求得该混合烃的平均式为C2H3。按照居中性原理，C原子数可都为2，或一种为1，一种大于2；H原子数只有一种情况：一种小于3，一种大于3。

一般情况下，我们认为的气态烃为碳原子数小于4的烃(即不包括新戊烷，这是过去题的叙述和含意，现在的题则准确地叙述为：碳原子数小于4的烃)有：

从C原子考虑，CH4可与C3、C4的烃组合出6种，C2的烃可相互组合出3种。这样问题弄得很复杂。若从H原子考虑则颇为简单，因为甲烷和碳原子数为3、4的烃，其氢原子数皆大于3，这些组合都不符合题意。

而H原子数小于3的只有C2H2，再结合碳原子看，可得出两种组合：C2H4和C2H2和C2H6和C2H2。

答：(1) C2H4和C2H2各占50%   (2) C2H2占75%，C2H6占25%

注意：在求平均式建立烃的化学方程式时，不必用CxHy＋(x＋)O2  xCO2＋H2O(g)，而应直接代入相应的数字。由于计算烃的平均式时不需要氧气的数据，故可令O2的化学计量数为任意符号，如上面令为k。

例2．某混合气体由两种气态烃组成，取2.24 L该混合气体完全燃烧后得到4.48 L二氧化碳(气体体积都已折算为标准状况)和3.6 g水。

则这两种气体可能是              (  BE )

A. CH4和C3H8        B.  CH4和C3H4        C.  C2H4和C3H4

D. C2H4和C2H6        E. C2H2和C2H6  (上海高考题28)

解析：标准状况下，气体2.24 L为1 mol，4.48 L为2 mol；水3.6 g为2 mol。根据化学方程式中，各物质的物质的量之比即为化学计量数之比，可得出如下化学方程式：

CxHy＋kO2  2CO2＋3H2O

由此可求得该混合烃的平均式为C2H3。按照居中性原理，C原子数可都为2，或一种为1，一种大于2；H原子数只有一种情况：一种小于3，一种大于3。B、E选项符合题意。

例3．常温下，一种烷烃A和一种单烯烃B组成的混合气体，A与B分子中最多只含有4个碳原子，且B分子的碳原子数比A分子的多。

(1) 将1 L该混合气体充分燃烧，在同温同压下得到2.5 L CO2气体。试推断原混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比，并将结果填入下表：

 组合编号

 A的分子式

 B的分子式

 A和B的体积比(VA∶VB)

(2) 120℃时取1 L该混合气体与9 L氧气混合，充分燃烧后，当恢复到120℃和燃烧前的压强时，体积增大6.25%。试通过计算确定A和B的分子式。 (MCE91.42)

即的体积比为0.5∶1.5＝1∶3。

则① CH4∶C3H6：1∶3    ② CH4∶C4H8：1∶1    ③ C2H6∶C3H6：1∶1    ④C2H6∶C4H8：3∶1

CxHy＋zO2  2.5CO2＋H2O(g)

由氧原子数相等关系得：2z＝2.5×2＋，

整理为：4z－y＝10                         ①

由差量得：＝6.25%，

整理得：－2z＋y＝－1.75                    ②

答案：(1)

 组合编号

 A和B的体积比(VA∶VB)

    ②

    ③

    ④

    CH4

      CH4

      C2H6

    C2H6

     C3H6

     C4H8

         1∶3

         1∶1

(2) A：C2H6      B：C4H8