Question

20．如果空氣中含甲烷5%～15.4%，遇明火會發生爆炸，發生最強烈爆炸時空氣中甲烷所占的體積分數是9.5%．

Answer 1

分析 甲烷與氧氣的反應方程式為：CH₄+2O₂$\stackrel{點燃}{→}$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$\stackrel{點燃}{→}$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%，
故答案為：9.5%．

點評 本題考查混合物反應的計算、根據化學方程式計算，題目難度不大，注意根據方程式確定甲烷與氧氣的體積關系，明確當甲烷與氧氣體積之比為1：2時發生最強烈爆炸為解答關鍵．