Question

在120℃，101kPa条件下

在120℃，101kPa条件下，由H2、CH4、CO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amL（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 ，现要测定原混合气体中H2的体积分数，还必须知道相同条件下其它数据可以是 （填选项字母）。
A.前面提供的数据已经足够 B.生成CO2气体的总体积
C.生成H2O（g）的总质量 D.2a mL混合气体的密度
（3）若原混合气体完全燃烧时，生成的气体中只有CO2和H2O（g），求x的取值范围。

Answer 1

（1）33.3%（2）50% B（3）0.5a＜x＜2a
解析：（1）等体积H2、CH4和CO在氧气燃烧时，消耗等体积的氧气，设H2和CO体积和为x，CH4的体积为y，有x+y=x/2+2y，解得y/x=1/2，所以CH4的体积分数为33.3%；
（2）同理，H2和CO燃烧生成H2O和CO2体积和为x，CH4燃烧生成2y体积的H2O和y体积的CO2，所以有x+3y=2(x+y)，解得x/y=1，所以CH4的体积分数为50%；
（3）若a mol全部是CO或H2，则完全燃烧时消耗O2的体积为a/2；若 全部是CH4，则完全燃烧时消耗去O2的体积为2 a，所以得0.5a＜x＜2a