Question

丁烷催化裂解，其碳鏈按兩種方式斷裂，生成兩種烷烴和兩種烯烴。若丁烷的裂解率為90%，且裂解后兩種烯烴的質量相等，則裂解后得到的相對分子質量最小的氣態烴，在混合氣體中的體積分數為多少 ？

Answer 1

解：依題意，丁烷分解的兩個方程式為：

C₄H₁₀→C₂H₆+C₂H₄

C₄H₁₀→CH₄+C₃H₆

顯然所要求的烴是甲烷。

設共有丁烷10mol，按第一種方式分解的物質的量為x，按第二種方式分解的物質的量為y，

則有：x+y=9mol……①（依題意剩余1mol丁烷）

又生成C₂H₄和C₃H₆兩種烯烴的物質的量分別為x和y，

則又有28x=42y……②

解①②可得x=6.4mol，y=3.6mol

由方程式可以看出生成甲烷的物質的量也為3.6mol，

則其體積分數（等于物質的量分數）=3.6/(6.4+6.4+3.6+3.6+1)=17.14%

解析:

依題意，丁烷分解的兩個方程式為：

C₄H₁₀→C₂H₆+C₂H₄

C₄H₁₀→CH₄+C₃H₆

顯然所要求的烴是甲烷。

設共有丁烷10mol，按第一種方式分解的物質的量為x，按第二種方式分解的物質的量為y，

則有：x+y=9mol……①（依題意剩余1mol丁烷）

又生成C₂H₄和C₃H₆兩種烯烴的物質的量分別為x和y，

則又有28x=42y……②

解①②可得x=6.4mol，y=3.6mol

由方程式可以看出生成甲烷的物質的量也為3.6mol，

則其體積分數（等于物質的量分數）=3.6/(6.4+6.4+3.6+3.6+1)=17.14%