Question

丁烷催化裂解，其碳鏈按兩種方式斷裂，生成兩種烷烴和兩種烯烴。若丁烷的裂解率為90%，且裂解后兩種烯烴的質(zhì)量相等，則裂解后得到的相對分子質(zhì)量最小的氣態(tài)烴在混合氣體中的體積分數(shù)為（）

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

Answer 1

B

解析:

丁烷裂解的化學方程式為

即裂解后相對分子質(zhì)量最小的是CH₄，兩種烯烴應是C₃H₆和C₂H₄，解題的關鍵是兩種烯烴質(zhì)量相等。由于質(zhì)量未給出具體數(shù)值，所求結(jié)果又為一比值，故可設烯烴的質(zhì)量為一適當數(shù)值進行計算。

設兩種烯烴的質(zhì)量都為42 g，則C₂H₄有=1.5mol，C₃H₆有=1 mol。根據(jù)上面的兩個反應有n（C₂H₆）=n（C₂H₄）=1.5 mol，n（CH₄）=n（C₃H₆）=1 mol，分解的C₄H₁₀為（1+1.5） mol，則未分解的n（C₄H₁₀）為（1+1.5）mol÷90%-（1+1.5）mol=0.28mol。

裂解后混合氣體的總物質(zhì)的量為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。

甲烷的體積分數(shù)為×100%≈19%。