Question

在120℃、101 kPa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        ，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的其他数据，可以是        (填选项字母)；

A．2a mL混合气体的密度

B．生成CO₂气体的总体积

C．生成H₂O(g)的总质量

(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                                                 。

Answer

(1)33.3% (2)50% B (3)0.5a＜x＜2a

【解析】(1)等体积H2、CO在氧气中完全燃烧时，消耗等体积的氧气，设H2和CO体积和为x，CH4的体积为y，则x＋y＝＋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x＋3y＝2(x＋y)，解得x：y＝1：1，所以CH4的体积分数为50%。

(3)若a mL全部是CO或H2，则完全燃烧时消耗O2的体积为mL；若a mL全部是CH4，则完全燃烧时消耗O2的体积为2a mL，所以得0.5a＜x＜2a。