Question

【题目】密闭容器中盛有CH4、N2和O2的混合气，点火使其充分反应，CH4全部转化为CO、CO2和H2O，待容器恢复至室温，测得容器内的混合气中碳元素的质量分数为12%，则反应前混合气中N2的质量分数可能为（ ）
A.28%
B.42%
C.54%
D.64%

Answer 1

【答案】B
【解析】解：设反应后该混合气体的质量为100g．则混合气体中含碳元素12g，则原来甲烷的质量就为12g÷ =16g，甲烷中氢元素的质量为16g﹣12g=4g，所以生成水的质量为4g÷ =36g；所以反应前混合气的质量为100g+36g=136g；假设甲烷燃烧完全生成二氧化碳和水，则二氧化碳的质量为12g÷ =44g，求出此时氮气的质量为100g﹣44g=56g，假设甲烷燃烧完全生成一氧化碳和水，则一氧化碳的质量为12g÷ =28g，求出此时氮气的质量为100g﹣28g=72g，氮气的质量应在这两个值之间．故反应前混合气中N2的质量分数在 ×100%=41.2%到 ×100%=52.9%之间． 故选B．
【考点精析】掌握质量守恒定律及其应用是解答本题的根本，需要知道①质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化；②不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中；③要考虑空气中的物质是否参加反应或物质（如气体）有无遗漏．