Question

甲烷在隔绝空气加强热时可分解为C₂H₂和H₂，若有90%CH₄按上述形式分解，所得混合气体的密度是相同条件下氢气密度的倍数是（　　）

A．2

B．2.21

C．4.21

D．4.44

Answer 1

分析：令甲烷的物质的量为1mol，根据方程式计算反应后混合气体的总的物质的量，根据质量守恒可知，反应后混合气体的质量等于起始甲烷的质量，根据m=nM计算开始甲烷的质量，再根据M=

m

n

计算混合气体的平均摩尔质量，相同条件下密度之比等于摩尔质量之比，据此计算判断．

解答：解：令甲烷的物质的量为1mol，分解的甲烷为0.9mol，则：
2CH₄→C₂H₂+3H₂ 气体物质的量增大
2              2
0.9mol         0.9mol
故反应后气体的总的物质的量为1mol+0.9mol=1.9mol，
故反应后混合气体的平均摩尔质量=

1mol×16g/mol

1.9mol

=

16

1.9

g/mol，
所得混合气体的密度是相同条件下氢气密度的倍数为

16 1.9 g/mol

2g/mol

=4.21，
故选C．

点评：本题考查混合物的有关计算，难度不大，计算混合气体的平均摩尔质量是关键，注意相同条件下密度之比等于摩尔质量之比．