在120℃,101kPa条件下,由H2、CH4、CO组成的混合气体a mL,通入一定量(设为x mL

1个回答

  • 解题思路:(1)燃烧发生反应:2H2+O2=2H2O(g)、2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g),相同体积的氢气、CO消耗氧气体积相等,假设甲烷为y mL,则氢气、CO总体积为(a-y)mL,根据方程式表示出消耗氧气的体积,进而列方程计算解答;

    (2)设H2、CH4、CO的体积分别为zmL、bmL、cmL,根据原子守恒表示出CO2、H2O(g)的体积,再结合总体积列方程解答;结合表达式判断需要知道的数据;

    (3)由方程式可知,全部为氢气(或CO)消耗氧气最小,全部为甲烷消耗氧气最多,据此讨论计算解答.

    (1)假设甲烷为y mL,则氢气、CO总体积为(a-y)mL,则:

    CH4+2 O2=CO2+2H2O(g)

    y mL 2y mL

    由2 H2+O2=2H2O(g)、2CO+O2=2CO2,可知(a-y)mL氢气、CO混合气体消耗氧气为 0.5(a-y)mL

    由题意可知,2ymL+0.5(a-y)mL=amL,

    解得y=[1/3]a,

    即甲烷的体积分数为

    1

    3amL

    amL×100%=33.3%,

    故答案为:33.3%;

    (2)设H2、CH4、CO的体积分别为zmL、bmL、cmL,

    则:z+b+c=a

    根据原子守恒,则:b+c+z+2b=2a,

    联立方程,解得b=0.5a

    即甲烷的体积分数为[0.5amL/amL]×100%=50%,

    要测定原混合气体中H2的体积分数,可以知道:生成CO2气体的总体积,生成H2O(g)的总质量,

    故答案为:50%;BC;

    (3)全部为氢气(或CO)消耗氧气最小,由2 H2+O2=2H2O(g),可知消耗氧气为0.5amL,全部为甲烷消耗氧气最多,由CH4+2 O2=CO2+2H2O(g),可知消耗氧气为2amL,故0.5a<x<2a,

    故答案为:0.5a<x<2a.

    点评:

    本题考点: 有关混合物反应的计算.

    考点点评: 本题考查混合物计算、化学方程式有关计算,难度中等,(1)根据方程式判断耗氧量,转化为2组分混合物计算,(3)中注意利用极值法进行解答.