Question

有一混合氣體是一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)單烯混合而成的，它對氫的相對密度是12。把此混合氣體1體積與4體積氧氣混合，置于密閉容器中，充分燃燒，然后冷卻到原來溫度（高于水的沸點），容器內(nèi)的壓力增加4%，問它們是什么烴，它們各占體積的百分之幾？

 

Answer 1

答案：
解析：

C4H8：20%；CH4：80%

提示：

混合氣體的相對平均分子質(zhì)量為2×12＝24，表明這兩種氣體中，一種相對分子質(zhì)量大于24，另一種相對分子質(zhì)量小于24，相對分子質(zhì)量小于24只有CH4，故知混合氣體中必有CH4。 根據(jù)題意，在密閉容器中混合烴燃燒前后壓強增加4%，表明同溫下氣體分子數(shù)或物質(zhì)的量增加4%，或同溫同壓下氣體體積增加4%，即增加5×4%＝0.2。再根據(jù)燃燒反應(yīng)方程式，計算燃燒前后體積的變化，列出方程式，從而解得混合烴中另一單烯烴的分子式及所占體積的百分數(shù)。 解：設(shè)混合烴中烯烴為CnH2n，其體積為x，則CH4體積為1-x。根據(jù)下列燃燒反應(yīng)： CH4(氣)+2O2(氣)＝CO2(氣)+2H2O(氣) CnH2n(氣)+O2(氣)＝nCO2(氣)+nH2O(氣) 充分燃燒，且O2沒有剩余，可得體積改變：（2n－－1）x＝0.2      ① 另外，混合烴的相對平均分子質(zhì)量：16(1－x)+(12+2n)＝24        ② 結(jié)合①、②求出n＝4，x＝0.2。故混合烴中烯烴為C4H8，其占有的體積為20%，CH4占有體積為(1－0.2)×100%＝80%。