Question

5．在室温下C₂H₂ 、CH₄ 和H₂组成的混合气体100mL，与过量空气反应所得气态混合物恢复至原来的温度和压强，体积缩小了180mL，则原混合气体中CH₄体积为多少．

Answer 1

分析 根据甲烷、氢气和乙炔的燃烧方程式可知，等体积的乙炔、氢气在燃烧过程中气体缩小体积相同，可设出乙炔、氢气的总体积为x，甲烷的体积为y，然后利用总体积及差量法列式计算即可．

解答 解：根据C₂H₂ 、CH₄ 和H₂的燃烧方程式可知，
CH₄+2O₂$\stackrel{点燃}{→}$CO₂+2H₂O（l）    体积减小△V  
 1   2     1                 2
C₂H₂+2.5O₂$\stackrel{点燃}{→}$2CO₂+H₂O（l）?体积减小△V   
 1   2.5    2              1.5
H₂+0.5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O（l）?体积减小△V
1   0.5                    1.5，
设混合气体中乙炔和氢气的总体积为xmL，甲烷的体积为ymL，
则：x+y=100mL、1.5x+2y=180，联立解得：x=40、y=60，
即：混合气体中甲烷的体积为60mL，
答：原混合气体中CH₄体积为60mL．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，根据反应方程式得出等体积时氢气、乙炔完全燃烧时气体减小体积相等为解答关键，注意掌握差量法在化学计算中的应用，试题侧重考查学生的分析能力及化学计算能力．