作业帮（请紫藤花开老师解答） 甲烷计算2
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/15 01:00:59
老师好久都没来问您题了 呵呵 最近化学学的不太好 尤其是铁 铝 我最近会传些题 问您 这个是甲烷的 请您解答过程和讲解
解题思路： 欢迎来交流，希望我们可以互相学习，共同进步。尤其帮助你在求学路上多解决一些问题，使你可以轻装上阵。^_^根据题意可知：初态为甲烷、氢气和一氧化碳的混合气体，与氧气混合后充分燃烧，则甲烷将变成水和二氧化碳和水；一氧化碳将变成二氧化碳；氢气将变成水。测定气体的条件实际就是常温常压，此时注意水为液态，不是气体。点燃后用浓硫酸干燥，浓硫酸可以吸收水和碱性气体，则本题浓硫酸吸收的为水；剩余气体通过碱石灰，碱石灰可以吸收酸性气体和水，则本题吸收的为二氧化碳，既变化的气体体积为二氧化碳的体积.最终剩余的气体为氧气。
解题过程：
采用极限法，判断氧气过量
即CH4 ＋ 2O2→，2H2 ＋ O2→，2CO＋ O2→，所以75mL气体无论是哪一种，氧气都剩余，因而75mL混合物完全燃烧。
假设原混合物中甲烷为xmL；氢气为ymL；一氧化碳为zmL
根据三者混合的体积有：x+y+z=75 1
三者在氧气中充分燃烧的方程为：
CH4 + O2 → CO2 + 2H2O
2H2 + O2 == 2H2O
2CO + O2 == 2CO2
反应前的气体总体积为75+200=275mL(三种混合气和氧气）
通过浓硫酸，气体体积变成175mL，为二氧化碳和氧气的混合气体
根据方程式系数对应气体体积，将甲烷、氢气、一氧化碳体积代入燃烧方程，因为氧气足量，则根据三者的量值可求其消耗的氧气及产生的二氧化碳
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
1 2 1 2
xmL 2xmL xmL
2H2 + O2 == 2H2O
2 1 2
ymL 0.5ymL
2CO + O2 == 2CO2
2 1 2
zmL 0.5zmL
通过碱石灰减少的气体体积为生成的二氧化碳气体的体积，数值为50mL，有：x+z=50 2
则剩余的气体为175-50=125mL，为氧气
根据消耗的氧气，有：2x+0.5y+0.5z=200-125=75 3
联立123，可解
x=25mL
y=25mL
z=25mL
故混合气中
甲烷的体积分数为：25mL/75mL *100%=33.33%
氢气的体积分数为：25mL/75mL *100%=33.33%
一氧化碳的体积分数为：25mL/75mL *100%=33.33%
“时间仓促，解答或有不完善之处。如有疑问，可在“继续提问”中留言，我收到后会尽快给你答复。谢谢你的配合！”
紫藤花开送给你的学习小贴士：
1）树立信念：我行，我一定行！强大的自信是促使学习成绩提高的前提。
2）付诸行动：成功者更多的是注重行动，而不是口号。现实中他们肯定是最好的耕耘者。
3）勤学多问：三人行必有我师！多交流可以得到更多的进步！
4）持之以恒：成大事者，必将苦心智，饿体肤…学，贵有恒，三天打渔两天晒网，成绩提高慢；持之以恒，不断努力，你必获成功，因为“天道酬勤”！
5）定期回顾：温故而知新，学习需要定期回顾，才能永葆记忆准确、全面！
希望以后多来交流，祝学习进步、顺利！
最终答案：略
解题过程：
采用极限法，判断氧气过量
即CH4 ＋ 2O2→，2H2 ＋ O2→，2CO＋ O2→，所以75mL气体无论是哪一种，氧气都剩余，因而75mL混合物完全燃烧。
假设原混合物中甲烷为xmL；氢气为ymL；一氧化碳为zmL
根据三者混合的体积有：x+y+z=75 1
三者在氧气中充分燃烧的方程为：
CH4 + O2 → CO2 + 2H2O
2H2 + O2 == 2H2O
2CO + O2 == 2CO2
反应前的气体总体积为75+200=275mL(三种混合气和氧气）
通过浓硫酸，气体体积变成175mL，为二氧化碳和氧气的混合气体
根据方程式系数对应气体体积，将甲烷、氢气、一氧化碳体积代入燃烧方程，因为氧气足量，则根据三者的量值可求其消耗的氧气及产生的二氧化碳
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
1 2 1 2
xmL 2xmL xmL
2H2 + O2 == 2H2O
2 1 2
ymL 0.5ymL
2CO + O2 == 2CO2
2 1 2
zmL 0.5zmL
通过碱石灰减少的气体体积为生成的二氧化碳气体的体积，数值为50mL，有：x+z=50 2
则剩余的气体为175-50=125mL，为氧气
根据消耗的氧气，有：2x+0.5y+0.5z=200-125=75 3
联立123，可解
x=25mL
y=25mL
z=25mL
故混合气中
甲烷的体积分数为：25mL/75mL *100%=33.33%
氢气的体积分数为：25mL/75mL *100%=33.33%
一氧化碳的体积分数为：25mL/75mL *100%=33.33%
“时间仓促，解答或有不完善之处。如有疑问，可在“继续提问”中留言，我收到后会尽快给你答复。谢谢你的配合！”
紫藤花开送给你的学习小贴士：
1）树立信念：我行，我一定行！强大的自信是促使学习成绩提高的前提。
2）付诸行动：成功者更多的是注重行动，而不是口号。现实中他们肯定是最好的耕耘者。
3）勤学多问：三人行必有我师！多交流可以得到更多的进步！
4）持之以恒：成大事者，必将苦心智，饿体肤…学，贵有恒，三天打渔两天晒网，成绩提高慢；持之以恒，不断努力，你必获成功，因为“天道酬勤”！
5）定期回顾：温故而知新，学习需要定期回顾，才能永葆记忆准确、全面！
希望以后多来交流，祝学习进步、顺利！
最终答案：略