Question

有一溫度變化時容積不發(fā)生改變的密閉容器，其中充滿甲烷與氧氣的混合氣體．電火花點火，它們恰好能完全反應．
問：
（1）若反應后容器內(nèi)的溫度為120℃，此時容器中氣體的密度______原混合氣體的密度（填寫“大于”、“等于”或“小于”，下同），其原因是______．
（2）若反應后容器內(nèi)溫度降至室溫，此時容器中氣體的密度______原混合氣體的密度．

Answer 1

解：因為甲烷和氧氣反應生成二氧化碳和水，反應的化學方程式為CH₄+2O₂CO₂+2H₂O；
（1）溫度為120℃，此時水為氣態(tài)，反應前后的氣體的體積、質(zhì)量均不變，所以密度不變．從微觀上考慮，反應前后分子個數(shù)不變，故密度不變．
（2）降至室溫，H₂O是以液態(tài)形式存在，氣體的總質(zhì)量減少，所以此時容器中氣體的密度小于原混合氣體的密度．
故答案為：（1）等于，反應前后氣體的質(zhì)量、體積均不變或反應前后分子個數(shù)不變；（2）小于．
分析：由題意可知，甲烷和氧氣反應生成二氧化碳和水；分別考慮溫度為120℃、室溫時生成氣體的質(zhì)量，根據(jù)氣體的密度=進行分析判斷即可．
點評：本題有一定難度，確定不同溫度時生成物的狀態(tài)即根據(jù)質(zhì)量守恒定律確定生成氣體的質(zhì)量是否發(fā)生改變是解答本題的關鍵．