Question

CH₄在一定条件下催化氧化可以生成C₂H₄和C₂H₆(水和其他反应产物忽略不计)，取一定量CH₄经催化氧化得到一种混合气体，它在标准状况下的密度为0.780 g·L^-1。已知反应中CH₄消耗了20%，计算混合气体中C₂H₄的体积分数。(本题计算过程中请保留3位有效数字)

Answer 1

4.18%

解析:

设反应前甲烷为1.00 mol，由于CH₄消耗了20%即0.200 mol，故反应后CH₄仍有0.800 mol剩余。由题意可知2CH₄—C₂H₄，2CH₄—C₂H₆，故生成的C₂H₄与C₂H₆共为0.2/2=0.100 mol，假设其中含C₂H₄n mol，则有C₂H₆(0.100-n) mol。

解得n=0.037 6 mol

混合气体中乙烯的体积分数为：×100%=4.18%。