Question

16．CH₄在一定條件下經(jīng)催化氧化可以生成C₂H₂ 和C₂H₄，現(xiàn)取一定量的CH₄，經(jīng)上述催化氧化后得到混和氣體，它在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.7698克/升．已知反應(yīng)中CH₄消耗了20%，計(jì)算混和氣體中C₂H₂的體積百分含量（保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 設(shè)反應(yīng)之前甲烷的物質(zhì)的量為1mol，消耗的甲烷為0.2mol，根據(jù)碳原子守恒，反應(yīng)后混合氣體總物質(zhì)的量為（1-0.2）mol+$\frac{0.2mol}{2}$=0.9mol，設(shè)得到C₂H₂為xmol，根據(jù)碳原子守恒，可知成C₂H₄為（0.1-x）mol，再根據(jù)混合氣體的密度=$\frac{混合氣體總質(zhì)量}{混合氣體總體積}$列方程計(jì)算解答．

解答 解：設(shè)反應(yīng)之前甲烷的物質(zhì)的量為1mol，則消耗的甲烷為1mol×20%=0.2mol，剩余甲烷為1mol-0.2mol0.8mol，
根據(jù)碳原子守恒，反應(yīng)后混合氣體總物質(zhì)的量為（1-0.2）mol+$\frac{0.2mol}{2}$=0.9mol，則反應(yīng)后混合氣體總體積為0.9mol×22.4L/mol，
設(shè)得到C₂H₂為xmol，根據(jù)碳原子守恒，可知成C₂H₄為（0.1-x）mol，則：$\frac{0.8×16+26x+28×（0.1-x）}{0.9×22.4}$=0.7698，
解得x=0.0404
則混合氣體中乙炔的體積分?jǐn)?shù)為$\frac{0.0404mol}{0.9mol}$×100%=4.50%，
答：混合氣體中乙炔的體積分?jǐn)?shù)為4.50%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物計(jì)算，涉及物質(zhì)的量有關(guān)計(jì)算，關(guān)鍵是碳原子守恒應(yīng)用，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算的能力，題目計(jì)算量較大，屬于易錯(cuò)題目．