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)的量分數(shù)	0.7110	0.0810	0.0225	0.1710

若空氣中N₂與O₂的物質(zhì)的量分數(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)的量分數(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，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)的量關系進行分析計算，注意本題都是物質(zhì)的量計算，而非質(zhì)量的計算．