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某管道煤氣的主要成分是CO、H2 和CH4 等,其體積分數如下表:
H2  CO CH4 其他 
15%  24% 
在充分燃燒時,CO、H2 和CH4三種氣體提供的能量占管道煤氣提供總量的85%.有一燃氣熱水器,某次使用時進水溫度為12℃,出水溫度為42℃,水流速度為5.0L/min(min代表分鐘,下同)煤氣的消耗量為60L/min,在使用過程中損失的能量占30%.已知這三種氣體在12℃時的燃燒熱值如下表:
H2 CO CH4
12.2×106J/m3 12.1×106J/m3 38.0×106J/m3
水的比熱容為4.18J/g?℃.求:管道煤氣中H2 和CH4的體積分數.
分析:根據管道煤氣實際提供熱量等于水升溫所需熱能,列出等式進行計算
解答:解:設氫氣體積分數為x.5.0L/min折算為質量流量為5000g/min.
管道煤氣實際提供熱量等于水升溫所需熱能:
60L/min×[12.2×106J/m3x+0.15×12.1×106J/m3+(0.61-x)×38×106J/m3]÷85%×70%
=(42-12)×4.18J/g?℃×5000g/min       
x=0.477=47.7%   即H2 的體積分數為47.7%,CH4的體積分數為1-15%-24%-47.7%=13.3%.
故答案為:氫氣:47.7%;甲烷:13.3%
點評:解答本題的關鍵是找出列等式的依據,管道煤氣實際提供熱量等于水升溫所需熱能.
練習冊系列答案
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科目:初中化學 來源: 題型:

27、某管道煤氣的主要成分是CO、H2和CH4等,其體積分數如下表a:在充分燃燒時,H2、CO和CH4三種氣體提供的能量占管道煤氣提供總能量的85%.有一燃氣熱水器,某次使用時進水溫度為12℃,出水溫度為42℃,水流速度為5.0L/min(min代表分鐘,下同),煤氣的消耗量為60L/min,在使用過程中損失的能量占30%.已知這三種氣體在12℃時的燃燒熱值如下表b:
(水的比熱容為4.18J/g?℃)
表a:某管道煤氣中各成分的體積分數 表b:三種氣體在12℃時的燃燒熱值
H2 CO CH4 其他 H2 CO CH4
15% 24% 12.2×106J/m3 12.1×106J/m3 38.0×106J/m3
求:管道煤氣中H2和CH4的體積分數.

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(水的比熱容為4.18J/g?℃)
表a:某管道煤氣中各成分的體積分數表b:三種氣體在12℃時的燃燒熱值
H2COCH4其他H2COCH4
15%24%12.2×106J/m312.1×106J/m338.0×106J/m3
求:管道煤氣中H2和CH4的體積分數.

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科目:初中化學 來源:不詳 題型:問答題

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(水的比熱容為4.18J/g?℃)
表a:某管道煤氣中各成分的體積分數 表b:三種氣體在12℃時的燃燒熱值
H2 CO CH4 其他 H2 CO CH4
15% 24% 12.2×106J/m3 12.1×106J/m3 38.0×106J/m3
求:管道煤氣中H2和CH4的體積分數.

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表a:某管道煤氣中各成分的體積分數表b:三種氣體在12℃時的燃燒熱值
H2COCH4其他H2COCH4
15%24%12.2×106J/m312.1×106J/m338.0×106J/m3
求:管道煤氣中H2和CH4的體積分數.

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