高三化学八法巧解含烃的混合气体计算题

1、“八法”巧解含炫的混合气体计算题一.代数法代数法在化学计算中应用广泛，常用来解决物质的量、质量、体积等问题，特别适用于有关混合物中各组分含量的计算。代数法解化学计算题， 先根据题目所求设未知数，再根据化学原理或概念，寻找解题的突破口， 把计算题中的已知量和未知量结合起来，找出有关数值间量的关系，建立代数方程式或方程组，再求解。此法能使某些复杂的问题简单化、条理化、 程序化，使分析问题的思路清晰，计算准确。例1: CH4在一定条件下反应可以生成 C2H4 C2H6（水和其他反应产物忽略不计）。取一定,已知反应中即生成量CH4经反应后得到的混合气体，它在标准状况下的密度为CH4消耗了 20%,计算

2、混合气体中 C2H4的体积分数。解析：设反应前 CH4为1mol,其中x mol转化为C2H4C2H6。反应后混合气体总的物质的量CH4为1mol,其中x mol转化为 C2H4,既生成C2H4 和解析：设反应前根据密度的概念列代数方程式:C2H4的体积分数:守恒法 此法在化学计算中应用也很广泛，用此法可以求元素的相对原子质量、物质的相对分子质量、 分子式、混合物的组成以及进行溶解度、溶液浓度等方面的计算。此法推广：由甲状态一乙状态（可以是物理变化或化学变化）中，总可以找到某一物理量，其值在变化前后不发生变化。利用物理量的不变性列出等式而解题称为广义守恒法。在状态改变过程中，其总值可以不变的物

3、理量有：质量、化合价、物质的量、电荷、体积、浓度等。利用守恒法解题的关键是：巧妙地选择两状态中总值不发生改变的物理量，建立关系式，从而简化思路，使解题达到事半功倍的效果。H2混合于密闭容器中，在适当的条件下,反应达到平衡时生成C2H6,若将所得平衡混合气体完全燃烧生成CO2和H2Q则需要O2多少摩尔？解析：若按化学平衡问题先求出平衡时混合气体各组分的物质的量以及它们分别燃烧各需要氧气多少摩尔，再求氧气总物质的量，则太繁琐。C2H4与H2在整个加成反应过程中 C、H原子个数都不变，因而平衡时混合气体燃烧的耗氧量等于反应前C2H有口 H2燃烧的耗氧总量。平衡时混合气体燃烧的耗氧量 三.差量法存在比

4、例关系:O主要是：质量差、物质的量差、压强差等。依据化学反应列出反应前后有关物质的数x- y组成比例式来求解。化学方程式所反映的各物质的差量存在多种形式， 根据差量法解题公式知，其解题关键是审清题意， 量及差量，即a, d及a d再与题目中给定的差量例3:某气态燃与氧气的混合气体在密闭容器中完全燃烧，燃烧前后容器内压强相等且温度都保持在150 C。该煌不可能是（A. CH4B. C2H4)C. C3H4D. C3H6解析：设该气态烧分子式为CxHy。即该烧的分子式中，含 4个H原子，不可能是 同样分析知（1） 100 c以上，H原子数小于4 的气态烧，燃烧后压强增大。 （2） 100c以下,C

5、3H6的气态烧，燃烧后压强减小；H原子数大于4因生成的水为液态，则所有气态燃燃烧后气体分子数都减小(,压强都减小。四.平均值法此法是从求混合气体平均相对分子质量的公式它巧用了平均含要求出平均值的取值范围，该法省去复杂的数学计算过程，从而迅速解出答案。应当指出上式中的单指平均相对分子质量,质量、物质的量、摩尔质量及质量分数等。所以应用范围很广泛,亦可代表相对原子质量、体积、特别适合于分析二元混合物的平均组成。例4： 一种气态烷烧和一种气态烯煌组成的混合物共10g,混合气体的密度是相同状况下氢气的12.5倍，该混合气体通过滨水时，滨水的质量增加8.4g ,则该混合气体是由什么组成的？解析：(1)混

6、合气体的平均相对分子质量(2)根据平均值法，确定该烷煌是甲烷。平均相对分子质量等于 25的煌有两种情况:两气态煌的相对分子质量都等于25,经分析没有这种气态烧；两气态煌中有一种煌的相对分子质量小于25,另一种烧的大于 25。而相对分子质量小于25的嫌只有甲烷，所以两种烧中其中一种必定为CH4(3)根据平均相对分子质量求另一种烧。设烯煌为CnH2rl解得n= 2,即该烯煌是C2H4.十字交叉法十字交叉法一般只适用于两种已知成分组成的混合体系，解题关键往往在于求平均值。其广泛应用于有关同位素、相对原子质量、溶质质量、二组分混合物质量分数、 化学反应中的物质的量、体积、电子转移数及反应热等方面的计算

7、。,求混合气体中2-M = M (C2H6) = 203例5: CH4和C2H4混合气体，其密度是同温同压下乙烷的 CH4的质量分数。解析：相同状态下气体密度之比等于相对分子质量之比: 由十字交叉法得:混合气体中CH4的质量分数为II。.方程式叠加法例6:将x mol O2 , ymol CH4和z mol Na2O2放入密闭容器中，在 150c条件下用电火花引发，恰好完全反应后，容器内压强为0,通过计算确立x, y和z之间的关系式。解析：根据反应后气体压强等于0,所以可将以下反应方程式2CH升4O2 2CO2+4H2O2CO2+2Na2O2 2Na2CO3F O2, 2H2O+ 2Na2O2

8、= 4NaOHF O2相力口消去气体，得：2CH什 O2+ 6Na2O2= 8NaOHF 2Na2CO3所以 x:y:z=1:2:6,即 6x=3y = z七、待定系数法根据题意直接写出方程式，并在反应物及生成物前待以系数（化学计量数），最后找出系数间的关系。例7： 丁烷催化裂化时，碳链按两种方式断裂生成两种烷烧和烯烧，若丁烷裂化率为90% ,且裂化生成的两种烯煌的质量相等，求裂化后得到的相对分子质量最小的气体在混合气体中所占的体积分数。解析：丁烷催化裂化，有如下方程式：C4H1G CH4+C3H6 C4H1G C2H6+C2H4将、合并，系数待配：a C4H10- bCH4+ b C3H6+c C2H6+c C2H4。因为 m（C3H6）=m（C2H4 ,所以 b: c=2： 3。八.讨论法此法一般适合与他计算方法一起使用，这种解法的关键是进行全面的分析和推断。例8: 1L乙快和气态烯燃混合物与11L O2混合后点燃，充分反应后，气体的体积为12L,求原1L混合气体中各成分及物质的量比（反应前后均为182C、1.01 X10