Question

有一混合气体是一种气态烷烃和一种气态单烯混合而成的，它对氢的相对密度是12。把此混合气体1体积与4体积氧气混合，置于密闭容器中，充分燃烧，然后冷却到原来温度（高于水的沸点），容器内的压力增加4%，问它们是什么烃，它们各占体积的百分之几？

 

Answer 1

答案：
解析：

C4H8  20%；CH4   80%

提示：

混合气体的相对平均分子质量为2×12＝24，表明这两种气体中，一种相对分子质量大于24，另一种相对分子质量小于24，相对分子质量小于24只有CH4，故知混合气体中必有CH4。 根据题意，在密闭容器中混合烃燃烧前后压强增加4%，表明同温下气体分子数或物质的量增加4%，或同温同压下气体体积增加4%，即增加5×4%＝0.2。再根据燃烧反应方程式，计算燃烧前后体积的变化，列出方程式，从而解得混合烃中另一单烯烃的分子式及所占体积的百分数。 解：设混合烃中烯烃为CnH2n，其体积为x，则CH4体积为1-x。根据下列燃烧反应： CH4(气)＋2O2(气)＝CO2(气)＋2H2O(气)  (气)＋O (气)＝nCO (气)＋nHO(气) 充分燃烧，且O没有剩余，可得体积改变：（2n－－1）x＝0.2      ① 另外，混合烃的相对平均分子质量：16(1－x)＋(12＋2n)＝24        ② 结合①、②求出n＝4，x＝0.2。故混合烃中烯烃为C4H8，其占有的体积为20%，CH4占有体积为(1－0.2)×100%＝80%。