题目内容

10.个体小煤矿经常发生瓦斯爆炸事故,造成多人伤亡,因此在矿井中,必须采取安全措施,如通风、严禁烟火等,而且要随时检查瓦斯的体积分数,如果空气中含甲烷5%~15%,运到明火会发生爆炸,发生最强烈爆炸时空气中甲烷所占的体积分数是(  )
A.5%B.9.1%C.10.5%D.15%

分析 发生反应:CH4+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2+2H2O,当甲烷与氧气体积之比为1:2时,发生最强烈爆炸,令甲烷的体积为1体积,计算氧气的体积,再根据空气中氧气的含量计算空气的体积,进而计算甲烷的体积分数.

解答 解:发生反应:CH4+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$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;空气体积(100-V)L;
则(100-V)×20%=2V;解得V=9.1L;
故此,发生爆炸最强烈时,甲烷在空气中所占的体积分数为:$\frac{9.1}{100}$×100%=9.1%,
故选B.

点评 本题考查混合物计算、根据方程式计算,难度不大,注意根据方程式确定甲烷与氧气的体积关系.

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