Question

有一温度变化时容积不发生改变的密闭容器，其中充满甲烷与氧气的混合气体．电火花点火，它们恰好能完全反应．
问：
（1）若反应后容器内的温度为120℃，此时容器中气体的密度______原混合气体的密度（填写“大于”、“等于”或“小于”，下同），其原因是______．
（2）若反应后容器内温度降至室温，此时容器中气体的密度______原混合气体的密度．

Answer 1

解：因为甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH₄+2O₂CO₂+2H₂O；
（1）温度为120℃，此时水为气态，反应前后的气体的体积、质量均不变，所以密度不变．从微观上考虑，反应前后分子个数不变，故密度不变．
（2）降至室温，H₂O是以液态形式存在，气体的总质量减少，所以此时容器中气体的密度小于原混合气体的密度．
故答案为：（1）等于，反应前后气体的质量、体积均不变或反应前后分子个数不变；（2）小于．
分析：由题意可知，甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水；分别考虑温度为120℃、室温时生成气体的质量，根据气体的密度=进行分析判断即可．
点评：本题有一定难度，确定不同温度时生成物的状态即根据质量守恒定律确定生成气体的质量是否发生改变是解答本题的关键．