Question

4．丁烷催化裂化时，碳链按两种方法断裂，生成两种烷烃和两种烯烃．如果丁烷的分解率为90%，且裂化生成的两种烯烃的物质的量相等，那么裂化所得气体中密度最小的气体在混合气体中占的体积百分含量约为（　　）

• A． 24%
• B． 30%
• C． 40%
• D． 19%

Answer 1

分析 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，根据已知列方程式组求解即可．

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，
依题意：C₄H₁₀　$\stackrel{加热}{→}$CH₄ +C₃H₆ 　
　           xmol　　　 xmol   xmol
C₄H₁₀　$\stackrel{加热}{→}$C₂H₆ +C₂H₄
ymol　　　 ymol    ymol
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=1×90%}\\{42x=28y}\end{array}\right.$
解得：x=0.36mol，y=0.54mol，
CH₄%=$\frac{0.36}{（0.36+0.36+0.54+0.54+0.1）}$×100%=19%，
则裂化后得到的混合气体中密度最小的气体的体积分数为19%．
故选D．

点评 本题考查了丁烷的裂解以及有关方程式的计算，掌握裂解原理是解题的关键，侧重于考查学生的分析能力和计算能力，题目难度中等．