甲烷与过量氧气混合后点燃,气体的密度为氢气的15倍,求原混合气体中甲烷与氧气的体积比.
问题描述：
甲烷与过量氧气混合后点燃,气体的密度为氢气的15倍,求原混合气体中甲烷与氧气的体积比.
答
答:1:7
分析:
1)相同条件下,气体密度比等于式量比,由此求出反应后混合气体的平均式量为30
2)甲烷燃烧方程为:CH4+2O2---->CO2+2H2O
若为100摄氏度以下的反应,则水为液态,反应后的气体只有CO2和O2(过量的),而CO2和O2混合气体的平均式量应在44-32之间,这与题意不符.说明反应是在100摄氏度之上进行的.
3)若在100摄氏度以上进行反应:
根据上述方程,反应前后气体物质的量不变.
根据质量守恒定律,反应前后气体总质量也不变,
这样,反应前后气体的平均式量也不变(气体平均式量=气体总质量/气体物质的量)
4)反应后气体的平均式量为30,则反应前气体的平均式量也为30,由十字交叉法计算,可得CH4,O2的体积比:
16.2
.30.---
32.14
即反应前CH4和O2的体积比(也是物质的量比)等于1:7