Question

19．2006年，发生在山西等地的瓦斯爆炸事故，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，当空气中混有5%---15%的甲烷时，遇到明火会发生爆炸，当爆炸最强烈时，甲烷的含量（体积分数）为（　　）（设空气中氧气含量为20%）

• A． 9.1%
• B． 10.5%
• C． 10%
• D． 5%

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A．

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．