Question

问一道化学题、麻烦解答一下、

甲烷与过量氧气混合，用电火花引爆，反应后温度为100°C以上，测得爆炸后气体的密度为同温同压下氢气密度的15倍。则原混合气体中甲烷与氧气的体积比是 （ ）
A.1:3 B.1:3 C.1:7 D.2:7

麻烦给一下详细解答、谢谢

Answer 1

教你一个简便方法:
CH4+2O2＝＝CO2+2H2O（气）（因为反应后温度为100°C以上)
1 + 2 ====1 +2
所以反应前后气体的总的物质的量不变,(又因为质量不变) 所以爆炸后混合气体的平均相对分子质量与爆炸前气体的平均相对分子质量一样,又因为爆炸后气体的密度为同温同压下氢气密度的15倍,所以爆炸后的气体的平均相对分子质量为 15*2=30,也就是说原混合气体中甲烷与氧气的平均相对分子质量为30,再根据十字交叉法可以求出甲烷与氧气的体积比是1:7。(如果不会用十字交叉法,就列方程,设：甲烷和氧气的物质的量分别为x、y
所以（16x+32y)/（x+y）=30 解得，x:y=1:7
所以原混合气体中甲烷与氧气的体积比是1：7 选 C

Answer 2

选c

写一个 便于计算的反应式：

CH4+(2+x)O2==CO2+2H20+xO2

反应后的相对密度为
（44+2*18+32x）/(3+x)=30
解得x=5
所以1：（2+x）=1:7

Answer 3

选C
设：甲烷和氧气的体积分别为x、y
反应中的气体体积比如下
CH4+2O2＝＝CO2+2H2O（气）（因为反应后温度为100°C以上)
x 2x x 2x
因为爆炸后气体的密度为同温同压下氢气密度的15倍，
所以（16x+32y)/（x+y）===2*15
用和分比求得x:y=1:7