Question

密度为0.478 g·L^－1的C₂H₂、C₂H₄、H₂混合气体通过镍催化剂后，密度增大到1.062 g·L^－1(密度均在标态下换算)，试问反应后气体的成分是什么？原混合气体中各种气体的体积分数是多少？

Answer 1

答案：
解析：

答案：反应后混合气体由C2H6和H2组成．原混合气体中C2H2，C2H4，H2的体积分数分别为20％，15％，65％． 　　解析：反应后混合气体的平均摩尔质量为1.062 g·L－1×22.4 L·mol－1＝23.8 g·mol－1，C2H2、C2H4、C2H6的相对分子质量分别为26、28、30，说明反应后混合气体中还有H2、C2H2、C2H4在反应中耗尽．反应后混合气体由C2H6和H2组成． 　　设：反应前混合气体物质的量为1 mol；其中C2H4，C2H2的物质的量分别为x和y；则H2的物质的量为1－x－y． 　　 　　依题意有： 　　28 g·mol－1×x＋26 g·mol－1×y＋2 g·mol－1×(1－x－y)＝0.478 g·L－1×22.4 L·mol－1×1 mol 　　30 g·mol－1×(x＋y)＋2 g·mol－1×((1－x－y)－(2y＋x))＝1.062 g·L－1×22.4 L·mol－1×(1－x－2y) 　　解得：x＝0.15 mol；y＝0.20 mol 　　V(C2H4)％＝0.15 mol/1 mol×100％＝15％ 　　V(C2H2)％＝0.20 mol/1 mol×100％＝20％ 　　V(H2)％＝65％