一道有机计算题体积为Vml的O2和CH4混合后在150摄氏度时恰好反应,生成CO2、CO和H2O,反应后体积增加了10ml,将上述体积为Vml的O2和CH4的混合气置于装有足量过氧化钠的密闭容器中加热至150摄氏度,

Question

一道有机计算题
体积为Vml的O2和CH4混合后在150摄氏度时恰好反应,生成CO2、CO和H2O,反应后体积增加了10ml,将上述体积为Vml的O2和CH4的混合气置于装有足量过氧化钠的密闭容器中加热至150摄氏度,充分反应后,气体体积减少了60ml.求原混合气体中CH4和O2的体积（反应前后压强与温度不变）

Answer 1

体积为Vml的O2和CH4混合后在150摄氏度时恰好反应,生成CO2、CO和H2O,反应后体积增加了10ml
---在这个叙述里,有三种可能,一种是氧过量,一种是甲烷过量,或者是氧与甲烷摩尔量相当,正好反应.
有CO生成,则能判断出甲烷是过量的,这是一个不完全燃烧.
3CH4 + 5O2 = CO2 + 2CO + 6H20
3 5 1 2 6
a (5/3)a (1/3)a (2/3)a 2a
设甲烷反应aml,在150度下,水是气体,则体积可代表反应的摩尔量,可列出:
消耗的体积为:-a-(5/3)a
生成的体积为:(1/3)a+(2/3)a+2a
根据体积增加10ml可算出:a为30ml.
甲烷消耗了:30毫升
氧气消耗了:50毫升
二氧化碳生成了:10ml
一氧化碳生成了:20ml
水生成了:60ml
***其中,aml 只是说甲烷只是参与反应了,还有一部分没有反应.混合气体中还有甲烷没有反应.所以甲烷总体积比30毫升要多.***
_________________________________________________
将上述体积为Vml的O2和CH4的混合气置于装有足量过氧化钠的密闭容器中加热至150摄氏度,充分反应后,气体体积减少了60ml.求原混合气体中CH4和O2的体积（反应前后压强与温度不变）
过氧化钠只与二氧化碳与水反应,生成氧气.
2Na2O2 ＋ 2H2O ═ 4NaOH ＋ O2↑ [1]
2Na2O2 ＋ 2CO2 ═ 2Na2CO3 ＋ O2 [2]
在这里,有一个潜在的条件,由于有氧生成,所以,生成的氧继续与未反应的甲烷还要反应,生成了二氧化碳与水,这里,因为是足量的过氧化钠,所以,放出的量也是足够甲烷反应的,所以,未参与反应的甲烷全部反应.
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O [3]
将[1]+[2]+[3]可列出[4]式:
4Na2O2 + CH4 + CO2 = 4NaOH + 2Na2CO3 [4]
4 1 1 4 2
经过过氧化钠吸收后,体积减少了60毫升,没有体积生成.
二氧化碳由第一个分析知道为50毫升,则,甲烷第二次反应是10毫升.
由些可以知道:原混合气体甲烷为40毫升,氧气为是50毫升.混合气体V为90毫升.