Question

11．報載，2000年11月吉林省遼源礦物局所屬一煤礦發生一起重大瓦斯（甲烷和空氣的混合物）爆炸事故，造成人員傷亡．在煤礦的礦井里，除了必須采取安全措施，如通風、嚴禁煙火等外，還要隨時檢測瓦斯的體積分數．當空氣中含甲烷的體積分數為5%～15%時，點燃就會發生爆炸，那么發生強烈爆炸時空氣中（氧氣的體積分數為21%）甲烷所占的體積分數是（　　）

• A． 15%
• B． 10.05%
• C． 9.5%
• D． 5%

Answer 1

分析 甲烷與氧氣的反應方程式為：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O，當甲烷與氧氣體積之比為1：2時，發生最強烈爆炸，設混合氣體的體積為100L，甲烷體積為VL，消耗O₂的體積為2VL，則空氣體積（100-V）L，根據氧氣在空氣的體積分數列式計算出V，進而計算甲烷的體積分數．

解答 解：根據CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O可知，當甲烷與氧氣體積之比為1：2時，發生最強烈爆炸，
設混合氣體的體積為100L，甲烷體積為VL，消耗O₂的體積為2VL，則空氣體積（100-V）L，
則（100-V）×21%=2V，解得V=9.5L，
所以發生爆炸最強烈時，甲烷在空氣中所占的體積分數為：$\frac{9.5L}{100L}$×100%=9.5%，
故選：C．

點評 本題考查混合物反應的計算、根據化學方程式計算，難度不大，關鍵根據方程式確定甲烷與氧氣體積之比為1：2時發生最強烈爆炸．