Question

6．甲烷與氫氣的燃料混合氣在燃燒爐內(nèi)完全燃燒后，爐氣成分如表：

	N2	CO2	O2	H2O
物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)	0.7110	0.0810	0.0225	0.1710

若空氣中N₂與O₂的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.79和0.21，計算：
（1）燃料混合氣中甲烷與氫氣的物質(zhì)的量之比
（2）燃料混合氣與空氣的物質(zhì)的量之比．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)甲烷中的碳元素轉(zhuǎn)化為二氧化碳，而生成物中的氫元素來自甲烷和氫氣進(jìn)行分析計算甲烷和氫氣的物質(zhì)的量之比．
（2）根據(jù)生成的二氧化碳和剩余的氮氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)計算燃料混合氣體與空氣的物質(zhì)的量之比．

解答 解：假設(shè)燃燒爐內(nèi)的物質(zhì)的量共計1mol
（1）甲烷中的碳元素的物質(zhì)的量=二氧化碳中碳元素的物質(zhì)的量=0.0810mol．
則甲烷中燃燒生成的水的物質(zhì)的量=2×0.0810mol=0.1620mol
則氫氣生成的水的物質(zhì)的量=0.1710mol-0.1620mol=0.0090mol
則氫氣的物質(zhì)的量=0.0090mol
混合燃料中甲烷與氫氣的物質(zhì)的量之比為0.0810mol：0.0090mol=9：1
（2）設(shè)混合燃料的物質(zhì)的量為x，則空氣的物質(zhì)的量為1mol-x
由于氮氣不參加反應(yīng)，則其物質(zhì)的量不變
可得
（1mol-x）×0.79=0.7110mol
x=0.1mol
所以混合燃料和空氣的物質(zhì)的量之比為0.1mol：0.9mol=1：9
答：（1）燃料混合氣中甲烷與氫氣的物質(zhì)的量之比為9：1；
（2）燃料混合氣與空氣的物質(zhì)的量之比為1：9．

點評 根據(jù)特定元素或者物質(zhì)的物質(zhì)的量關(guān)系進(jìn)行分析計算，注意本題都是物質(zhì)的量計算，而非質(zhì)量的計算．