Question

11．丁烷受热分解可生成CH₄、C₂H₆、C₂H₄、C₃H₆四者的混合气体，该混合气体的平均相对分子质量为（　　）

• A． 58
• B． 29
• C． 14.5
• D． 无法确定

Answer 1

分析 在裂化过程中气体的质量守恒，平均摩尔质量大小取决于裂化后混合气体的物质的量的大小．丁烷结构简式为：CH₃-CH₂-CH₂-CH₃，断键位置只有两种，，故可生成甲烷、丙烯、乙烷、乙烯四种物质，设丁烷的物质的量为1mol，裂解成CH₄和C₃H₆为xmol，裂解成C₂H₆和C₂H₄为ymol，根据$\overline{M}$=$\frac{m}{n}$结合相对密度等于摩尔质量之比求解．

解答 解：设丁烷的物质的量为1mol，裂解成CH₄和C₃H₆为xmol，裂解成C₂H₆和C₂H₄为ymol，x+y=1mol，
依题意：C₄H₁₀$\stackrel{△}{→}$CH₄+C₃H₆ 　           C₄H₁₀$\stackrel{△}{→}$C₂H₆+C₂H₄ 
      xmol　 xmol   xmol           ymol　　　  ymol  ymol
　   则裂解后生成CH₄、C₂H₆、C₂H₄、C₃H₆四者的混合气体总物质的量为：2x+2y=2mol，
混合气体的 $\overline{M}$=$\frac{m}{n}$=$\frac{1mol×58g/mol}{2mol}$=29g/mol，根据相对密度之比等于摩尔质量之比，此混合气体对H₂的相对密度是29：2=14.5：1，
故选C．

点评 本题考查了丁烷的裂解的计算，掌握裂解原理是解题的关键，注意丁烷总是1分子丁烷裂解成2分子气态烃，题目难度中等．