Question

（1）已知某混和氣體的體積百分組成為80.0%CH₄、15.0%C₂H₄和5.00%C₂H₆．請計算0.500摩該混和氣體的質量和標準狀況下的密度（克/升）．
（2）CH₄在一定條件下催化氧化可以生成C₂H₄、C₂H₆（水和其它反應產物忽略不計）．取一定量CH₄經催化氧化后得到一種混和氣體，它在標準狀況下的密度為0.780克/升．已知反應中CH₄消耗了20.0%，計算混和氣體中C₂H₄的體積百分含量．（本題計算過程中請保持3位有效數字）

Answer 1

解：（1）0.500摩該混和氣體的質量=0.500mol×（16g/mol×0.800+28g/mol×0.150+30g/mol×0.0500）=9.25g；
混合氣體的密度==0.826（g/l）；
答：0.500摩該混和氣體的質量為9.25g和標準狀況下的密度為0.826g/l；
（2）設反應之前甲烷的物質的量為1mol，其中有xmol轉化為C₂H₄，即生成0.5xmolC₂H₄，和0.5（0.200-x）mol乙烷，
反應后混合氣體的總物質的量=0.800mol+mol=0.900mol，根據混合氣體的密度===0.780，
解得x=0.0800mol，
故有C₂H₄的體積百分含量=×100%=4.44%；
答：C₂H₄的體積百分含量為4.44%；
分析：（1）根據混和氣體的體積百分組成即為物質的量的百分組成來計算質量，利用公式：氣體密度=來計算；
（2）根據氣體的體積百分含量等于其物質的量百分含量進行回答計算．
點評：本題主要考查學生對體積百分含量等于物質的量百分含量的理解，要求學生具備分析并進行計算的能力．