Question

20．如果空气中含甲烷5%～15.4%，遇明火会发生爆炸，发生最强烈爆炸时空气中甲烷所占的体积分数是9.5%．

Answer 1

分析 甲烷与氧气的反应方程式为：CH₄+2O₂$\stackrel{点燃}{→}$CO₂+2H₂O，当甲烷与氧气体积之比为1：2时，发生最强烈爆炸，设混合气体的体积为100L，甲烷体积为VL，消耗O₂的体积为2VL，则空气体积（100-V）L，根据氧气在空气的体积分数列式计算出V，进而计算甲烷的体积分数．

解答 解：根据CH₄+2O₂$\stackrel{点燃}{→}$CO₂+2H₂O可知，当甲烷与氧气体积之比为1：2时，发生最强烈爆炸，
设混合气体的体积为100L，甲烷体积为VL，消耗O₂的体积为2VL，则空气体积（100-V）L，
则（100-V）×21%=2V；解得V=9.5L，
所以发生爆炸最强烈时，甲烷在空气中所占的体积分数为：$\frac{9.5L}{100L}$×100%=9.5%，
故答案为：9.5%．

点评 本题考查混合物反应的计算、根据化学方程式计算，题目难度不大，注意根据方程式确定甲烷与氧气的体积关系，明确当甲烷与氧气体积之比为1：2时发生最强烈爆炸为解答关键．