Question

13．2010年5月2日，某煤矿发生瓦斯爆炸事故，造成多人伤亡，因此在矿井里，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%～15.4%，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（　　）

• A． 5%
• B． 9.1%
• C． 10.5%
• D． 15.4%

Answer 1

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．