Question

丁烷催化裂解，其碳链按两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃。若丁烷的裂解率为90%，且裂解后两种烯烃的质量相等，则裂解后得到的相对分子质量最小的气态烃在混合气体中的体积分数为（）

A.11%                  B.19%                  C.40%                  D.50%

Answer 1

B

解析:

丁烷裂解的化学方程式为

即裂解后相对分子质量最小的是CH₄，两种烯烃应是C₃H₆和C₂H₄，解题的关键是两种烯烃质量相等。由于质量未给出具体数值，所求结果又为一比值，故可设烯烃的质量为一适当数值进行计算。

设两种烯烃的质量都为42 g，则C₂H₄有=1.5mol，C₃H₆有=1 mol。根据上面的两个反应有n（C₂H₆）=n（C₂H₄）=1.5 mol，n（CH₄）=n（C₃H₆）=1 mol，分解的C₄H₁₀为（1+1.5） mol，则未分解的n（C₄H₁₀）为（1+1.5）mol÷90%-（1+1.5）mol=0.28mol。

裂解后混合气体的总物质的量为n（未分解的C₄H₁₀）+n（CH₄）+n（C₃H₆）+n（C₂H₄）+n（C₂H₆）=0.28mol+1mol+1mol+1.5mol+1.5mol=5.28 mol。

甲烷的体积分数为×100%≈19%。