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多少 ？

Answer 1

解：依题意，丁烷分解的两个方程式为：

C₄H₁₀→C₂H₆+C₂H₄

C₄H₁₀→CH₄+C₃H₆

显然所要求的烃是甲烷。

设共有丁烷10mol，按第一种方式分解的物质的量为x，按第二种方式分解的物质的量为y，

则有：x+y=9mol……①（依题意剩余1mol丁烷）

又生成C₂H₄和C₃H₆两种烯烃的物质的量分别为x和y，

则又有28x=42y……②

解①②可得x=6.4mol，y=3.6mol

由方程式可以看出生成甲烷的物质的量也为3.6mol，

则其体积分数（等于物质的量分数）=3.6/(6.4+6.4+3.6+3.6+1)=17.14%

解析:

依题意，丁烷分解的两个方程式为：

C₄H₁₀→C₂H₆+C₂H₄

C₄H₁₀→CH₄+C₃H₆

显然所要求的烃是甲烷。

设共有丁烷10mol，按第一种方式分解的物质的量为x，按第二种方式分解的物质的量为y，

则有：x+y=9mol……①（依题意剩余1mol丁烷）

又生成C₂H₄和C₃H₆两种烯烃的物质的量分别为x和y，

则又有28x=42y……②

解①②可得x=6.4mol，y=3.6mol

由方程式可以看出生成甲烷的物质的量也为3.6mol，

则其体积分数（等于物质的量分数）=3.6/(6.4+6.4+3.6+3.6+1)=17.14%