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一道化学题,求详解

  在120℃,101kPa条件下,由H2、CH4、CO组成的混合气体amL,通入一定量(设为xmL)氧气使其完全燃烧。 (1)若amL混合气体完全燃烧后消耗相同条件下氧气的体积也为amL(即X=amL),则原混合气体中CH4的体积分数是( )。
   (2)若完全燃烧后生成CO2和H2O(g)的总体积在相同条件下为2amL,则原混合气体中CH4的体积分数是( ),现要测定原混合气体中H2的体积分数,还必须知道相同条件下的其它数据可以是( )(填选项字母) A、2amL混合气体的密度 B、生成CO2气体的总体积 C、生成H2O(g)的总质量 (3)若原混合气体完全燃烧所得气体中只有CO2和H2O(g),则X的取值范围是( )。

全部回答

2006-02-19

0 0

    设混合气体中H2 bml、CH4 cml、CO dml 则有b+c+d=a(1) (1) 2H2~O2,H2完全燃烧消耗O2 1/2b ml CH4~2O2,CH4完全燃烧消耗O2 2c ml 2CO~O2,CO完全燃烧消耗O2 1/2d ml 所以1/2b+2c+1/2d=a(2) 由(1)(2)可解得c=1/3a 所以原混合气体中CH4的体积分数是c/a=1/3。
     (2) H2~H2O,H2完全燃烧生成H2O bml CH4~CO2+2H2O,CH4完全燃烧生成H2O和CO2共 3cml CO~CO2,CO完全燃烧生成CO2共 dml 所以b+3c+d=2a(3) 由(1)(3)可解得c=1/2a 原混合气体中CH4的体积分数是 c/a=1/2 要测定原混合气体中H2的体积分数,即要求出b (1)(3)两个方程有三个未知数,解不出来,必须另外一个方程 由于不知道120℃下气体的摩尔体积,所以答案只能是B (3) 同(1)题完全燃烧消耗的O2为 X=1/2b+2c+1/2d 根据等式(1)得b+d=a-c 所以X=1/2(a-c)+2c=1/2a+3/2c 因为c得范围是0<c<a ml 所以X的范围是1/2a<X<1/2a+3/2a 即1/2a<X<2a 。
    。

2006-02-19

48 0

    在2楼的基础上只说(2): 若完全燃烧后生成CO2和H2O(g)的总体积在相同条件下为2amL,则原混合气体中CH4的体积分数是(50%),现要测定原混合气体中H2的体积分数,还必须知道相同条件下的其它数据可以是(ABC)(填选项字母) A、2amL混合气体的密度 B、生成CO2气体的总体积 C、生成H2O(g)的总质量 amLCO[H2]--amLCO2[H2O] amLCH4--3amLCO2[H2O] n[CH4]/n总=(3a-2a)/(3a-a)*100%=50%[十字法] CH4的物质的量定,燃烧产物(M1=80/3)的比例恒定,CO燃烧产物是CO2(M2=44),H2燃烧产物是H2O(M3=18),M都不同,知密度可求比例。
    按理想气体的公式,可求摩尔体积。得解。

2006-02-19

41 0

       在120℃,101kPa条件下,由H2、CH4、CO组成的混合气体amL,通入一定量(设为xmL)氧气使其完全燃烧。 (1)若amL混合气体完全燃烧后消耗相同条件下氧气的体积也为amL(即X=amL),则原混合气体中CH4的体积分数是(33。
  3% )。 此题用十字交叉法。   2 H2 + O2 = 2 H2O, 2 CO + O2 = 2 CO2 , CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O H2和CO燃烧,消耗的氧气的体积都是本身体积的1/2,CH4燃烧,消耗的氧气的体积都是本身体积的2倍,因此H2和CO可以合在一起,看成一种气体,与CH4组成混合气体,燃烧,消耗的氧气的体积都是本身体积的1倍: H2和CO 1/2倍 1 倍 1 倍 CH4 2倍 1/2倍 v(H2和CO):v(CH4)= 1 倍: 1/2倍=2:1,则原混合气体中CH4的体积分数是33。
    3% 。 (2)若完全燃烧后生成CO2和H2O(g)的总体积在相同条件下为2amL,则原混合气体中CH4的体积分数是( 33。3% ),现要测定原混合气体中H2的体积分数,还必须知道相同条件下的其它数据可以是( )(填选项字母) A、2amL混合气体的密度 B、生成CO2气体的总体积 C、生成H2O(g)的总质量 解析:完全燃烧后生成CO2和H2O(g)的总体积在相同条件下为2a mL,燃烧时消耗O2为a mL,根据(1)可知,则原混合气体中CH4的体积分数是33。
    3% 。 BC。CH4的体积知道了,CH4燃烧时生成的CO2和H2O(g)的体积就可以算出来。又有了B、生成CO2气体的总体积,生成H2O(g)的总体积也可以算出,那么H2和CO燃烧,生成的CO2和H2O(g)的体积可以算出来。
  下面问题就可以解决了。有C的解释与B相似。   (3)若原混合气体完全燃烧所得气体中只有CO2和H2O(g),则X的取值范围是( 0。5a---2a)。 解析:根据 2 H2 + O2 = 2 H2O, 2 CO + O2 = 2 CO2 , CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O 就可以判断出来了。
     。

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