化学
甲烷与氢气的燃料混合气在燃烧炉内完全燃烧后,炉气成分如表:  N2 CO2 O2 H2O 物质的量分数 0.71100.0810 0.0225 0.1710 若空气中N2与O2的物质的量分数分别为0.79和0.21,计算:(1)燃料混合气中甲烷与氢气的物质的量之比(2)燃料混合气与空气的物质的量之比.

2019-04-29

甲烷与氢气的燃料混合气在燃烧炉内完全燃烧后,炉气成分如表:
  N2 CO2 O2 H2O
 物质的量分数 0.71100.0810 0.0225 0.1710 
若空气中N2与O2的物质的量分数分别为0.79和0.21,计算:
(1)燃料混合气中甲烷与氢气的物质的量之比
(2)燃料混合气与空气的物质的量之比.
优质解答
假设燃烧炉内的物质的量共计1mol
(1)甲烷中的碳元素的物质的量=二氧化碳中碳元素的物质的量=0.0810mol.
则甲烷中燃烧生成的水的物质的量=2×0.0810mol=0.1620mol
则氢气生成的水的物质的量=0.1710mol-0.1620mol=0.0090mol
则氢气的物质的量=0.0090mol
混合燃料中甲烷与氢气的物质的量之比为0.0810mol:0.0090mol=9:1
(2)设混合燃料的物质的量为x,则空气的物质的量为1mol-x
由于氮气不参加反应,则其物质的量不变
可得
(1mol-x)×0.79=0.7110mol
x=0.1mol
所以混合燃料和空气的物质的量之比为0.1mol:0.9mol=1:9
答:(1)燃料混合气中甲烷与氢气的物质的量之比为9:1;
(2)燃料混合气与空气的物质的量之比为1:9.
假设燃烧炉内的物质的量共计1mol
(1)甲烷中的碳元素的物质的量=二氧化碳中碳元素的物质的量=0.0810mol.
则甲烷中燃烧生成的水的物质的量=2×0.0810mol=0.1620mol
则氢气生成的水的物质的量=0.1710mol-0.1620mol=0.0090mol
则氢气的物质的量=0.0090mol
混合燃料中甲烷与氢气的物质的量之比为0.0810mol:0.0090mol=9:1
(2)设混合燃料的物质的量为x,则空气的物质的量为1mol-x
由于氮气不参加反应,则其物质的量不变
可得
(1mol-x)×0.79=0.7110mol
x=0.1mol
所以混合燃料和空气的物质的量之比为0.1mol:0.9mol=1:9
答:(1)燃料混合气中甲烷与氢气的物质的量之比为9:1;
(2)燃料混合气与空气的物质的量之比为1:9.
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