Question

15．高温下在恒容密闭容器中 mg 丁烷完全裂化生成甲烷、乙烷、乙烯、丙烯四种气体，甲烷的体积分数为 20%，则下列说法中不正确的是（　　）

• A． 将反应后所得混合气体充分燃烧，其耗氧量与反应前mg丁烷充分完全燃烧的耗氧量 相同
• B． 将反应后所得混合气体充分燃烧，将所有产物通过足量 Na₂O₂ 固体，固体增重的质量 大于mg
• C． 反应后容器中气体的平均摩尔质量为29
• D． 反应后乙烯和丙烯物质的量之比为 3：2

Answer 1

分析 A、根据C、H原子守恒，反应前后C、H原子相等；
B、反应后所得混合气体充分燃烧生成二氧化碳和水，将所有产物通过足量 Na₂O₂ 固体，根据原子守恒，固体增重的质量应为CO和氢的质量；
C、丁烷催化裂化，有如下方程式：C₄H₁₀→CH₄+C₃H₆； C₄H₁₀→C₂H₆+C₂H₄，由方程式可知，丁烷裂解后生成气体的物质的量一定为丁烷的2倍；
D、丁烷催化裂化，有如下方程式：C₄H₁₀→CH₄+C₃H₆； C₄H₁₀→C₂H₆+C₂H₄，由方程式可知，甲烷的体积分数为 20%，则C₃H₆的体积分数也为 20%，C₂H₆和C₂H₄体积分数都为 30%．

解答 解：A、根据C、H原子守恒，则将反应后所得混合气体充分燃烧，其耗氧量与反应前mg丁烷充分完全燃烧的耗氧量相同，故A正确；
B、将反应后所得混合气体充分燃烧生成二氧化碳和水，将所有产物通过足量 Na₂O₂ 固体，根据原子守恒，固体增重的质量应为CO和氢的质量，又丁烷只含C、H，所以固体增重的质量大于mg，故B正确；
C、丁烷的相对分子质量为58，丁烷催化裂化，有如下方程式：C₄H₁₀→CH₄+C₃H₆； C₄H₁₀→C₂H₆+C₂H₄，无论生成CH₄和C₂H₆的组成怎样，丁烷裂解后生成气体的物质的量一定为丁烷的2倍，则原四种混合气体的平均摩尔质量为$\frac{58}{2}$g/mol=29g/mol，故C错误；
D、丁烷催化裂化，有如下方程式：C₄H₁₀→CH₄+C₃H₆； C₄H₁₀→C₂H₆+C₂H₄，由方程式可知，甲烷的体积分数为 20%，则C₃H₆的体积分数也为 20%，C₂H₆和C₂H₄体积分数都为 30%，所以反应后乙烯和丙烯物质的量之比为 3：2，故D正确；
故选C．

点评 本题考查有机物的推断和计算，题目难度中等，解答本题的关键是根据丁烷分解的方程式判断生成物之间的物质的量关系以及原子守恒进行计算．