题目内容
混合气体由N2和CH4组成,测得混合气体在标准状况下的密度为1.00g/L,则混合气体中N2和CH4的体积之比为
- A.1:1
- B.1:4
- C.4:1
- D.8:7
分析:根据M=ρVm计算混合气体的平均摩尔质量,根据十字交叉法计算混合气体中N2和CH4的体积比.
解答:混合气体在标准状况下的密度为1g/L,
则混合气体的平均摩尔质量为1g/L×22.4L/mol=22.4g/mol.
根据十字交叉法计算混合气体中N2和CH4的体积比:
所以混合气体中N2和CH4的体积比为6.4:5.6=8:7,
故选D.
点评:本题考查混合物的计算,物质的量的有关计算等,难度中等,本题采取十字交叉法计算,简化计算.采取常见解法,容易理解,但计算繁琐,容易出错.
甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料,合成甲醇的主要反应为:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH < 0。
原料气的加工过程中常常混有一定量CO2,为了研究不同温度下CO2对该反应的影响,以CO2、CO和H2的混合气体为原料在一定条件下进行实验,结果表明,原料气各组分含量不同时,反应生成甲醇和副产物甲烷的碳转化率是不相同的。实验数据见下表:
| CO2%-CO%- H2% (体积分数) | 03070 | 22870 | 42670 | 82270 | 201070 | |||||||||||
| 反应温度/℃ | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | |
| 碳转 化率 (%) | CH3OH | 4.9 | 8.8 | 11.0 | 36.5 | 50.7 | 68.3 | 19.0 | 33.1 | 56.5 | 17.7 | 33.4 | 54.4 | 8.0 | 12.0 | 22.6 |
| CH4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2.8 | 2.8 | 2.8 | |
(1)由上表数据可得出多个结论。
结论一:在一定条件下,反应温度越高,碳转化率__________。
结论二:___________________________________________________________
____________________________________________________________________。
为了验证结论二,有科学家又用以下五组不同组成的原料气再次进行实验。
| 组别 | 体积分数(%) | |||
| CO | CO2 | H2 | N2 | |
| 第1组 | 19.7 | 0.0 | 59.1 | 21.2 |
| 第2组 | 20.7 | 0.3 | 62.1 | 16.9 |
| 第3组 | 16.9 | 1.3 | 50.7 | 31.1 |
| 第4组 | 19.8 | 5.5 | 59.4 | 15.3 |
| 第5组 | 20.3 | 10.9 | 60.9 | 7.9 |
进行该验证实验时,控制不变的因素有________________、_________________、__________
__________________________________等。