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在120℃、101kPa条件下,由H2、CH4组成的混合气体a mL,通入一定量(设为x mL)氧气

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/04/29 07:08:58
在120℃、101kPa条件下,由H2、CH4组成的混合气体a mL,通入一定量(设为x mL)氧气使其完全燃烧.
(1)若a mL混合气体完全燃烧消耗相同条件下氧气的体积也为a mL(即x=a),则原混合气体中CH4的体积分数是______;
(2)若完全燃烧后生成CO2和H2O(g)的总体积在相同条件下为2a mL,则原混合气体中CH4的体积分数是______.
(3)若原混合气体完全燃烧时,生成的气体中只有CO2和H2O(g),则x的取值范围是______.
在120℃、101kPa条件下,由H2、CH4组成的混合气体a mL,通入一定量(设为x mL)氧气
(1)假设甲烷为y mL,则氢气为(a-y)mL,则:
CH4+2 O2=CO2+2H2O(g)
y mL  2y mL
     2 H2+O2=2H2O(g)
(a-y)mL  0.5(a-y)mL
由题意可知,2ymL+0.5(a-y)mL=amL,
解得y=
1
3a,
即甲烷的体积分数为

1
3amL
amL×100%=33.3%,
故答案为:33.3%;
(2)假设甲烷为y mL,则氢气为(a-y)mL,则:
CH4+2 O2=CO2+2H2O(g)
y mL    ymL   2y mL
     2 H2+O2=2H2O(g)
(a-y)mL     (a-y)mL
由题意可知,2ymL+ymL+(a-y)mL=2amL,
解得y=0.5a,
即甲烷的体积分数为
0.5amL
amL×100%=50%,
故答案为:50%;
(3)全部为氢气消耗氧气最小,由2 H2+O2=2H2O(g),可知消耗氧气为0.5amL,
全部为甲烷消耗氧气最多,由CH4+2 O2=CO2+2H2O(g),可知消耗氧气为2amL,
故0.5a<x<2a,
故答案为:0.5a<x<2a.