Question

【题目】已知甲烷（CH4）在一定条件下催化氧化可以生成乙烯（C2H4）、乙烷（C2H6）气体（水和其他产物忽略不计）。取一定量甲烷经催化氧化得到的混合气体在标准状况下的密度为0.85 g/L，实验测得反应中甲烷消耗了40.0%，求所得混合气体中乙烯的体积百分含量。

Answer 1

【答案】23%

【解析】

试题分析： 先由M=可知，混合气体的平均摩尔质量为0.85 g/L × 22.4L/mol = 19.04 g/mol；再设原有a mol CH4，后有(1－40.0%)×a mol CH4、b mol C2H4，c molC2H6，由分子组成关系式CH4～C、C2H4～2C、C2H6～2C可知，反应前后总的C原子的n为(1－40.0%)a mol + 2×b mol + 2×c mol = a mol；由平均摩尔质量=可知，16×0.6a+28b+30c=19.04×(0.6a+b+c)；解上述方程组可得：b+c=0.2a，b = 0.184 a，c = 0.0016a，混合气体中C2H4的体积百分含量为×100%=23%。