Question

15．常溫常壓下，乙烷、乙烯和丙烯組成的混合烴32mL與過量O₂混合并完全燃燒，除去水蒸氣，恢復到初始條件，氣體總體積縮小了72mL，原混合烴中乙烯的體積分數為（　　）

• A． 12.5%
• B． 25%
• C． 50%
• D． 75%

Answer 1

分析 混合烴燃燒的方程式有：C₂H₆+$\frac{7}{2}$O₂=2CO₂+3H₂O、C₂H₄+3O₂=2CO₂+2H₂O、C₃H₆+$\frac{9}{2}$O₂=3CO₂+3H₂O，除去水蒸氣，恢復到原來的溫度和壓強，根據反應方程式可知，相同體積的C₂H₆和C₃H₆反應后體積縮小的量是相同的，故可將兩者看成是一種物質，設C₂H₆和C₃H₆一共為xmL，C₂H₄為ymL，列方程計算，進而計算原混合烴中乙烯的體積分數．

解答 解：除去水蒸氣，恢復到原來的溫度和壓強，水為液態，則：
C₂H₆+$\frac{7}{2}$O₂=2CO₂+3H₂O△V
1   3.5  2        2.5
C₂H₄+3O₂=2CO₂+2H₂O△V
1   3   2         2
C₃H₆+$\frac{9}{2}$O₂=3CO₂+3H₂O△V
1   4.5   3       2.5
根據體積變化可知，相同體積的C₂H₆和C₃H₆反應后體積縮小的量是相同的，故可將兩者看成是一種物質，設C₂H₆和C₃H₆一共為xmL、C₂H₄為ymL，
則有：x+y=32、2.5x+2y=72，
解得：x=16、y=16，
原混合烴中乙烯的體積分數為：$\frac{16mL}{32mL}$×100%=50%，
故選C．

點評 本題考查混合物反應的計算，題目難度中等，解答關鍵是根據方程式判斷體積變化，把C₂H₆和C₃H₆看作一個組分，從而將3種物質轉化為兩組分混合，注意掌握差量法在化學計算中的應用方法．