密闭容器中盛有CH4、N2和O2的混合气，点火使其充分反应，CH4全部转化为CO、CO2和H2O，待容器恢复至室温，测得容器内的混合气中碳元素的质量分数为12%，则反应前混合气中N2的质量分数可能

Question

密闭容器中盛有CH₄、N₂和O₂的混合气，点火使其充分反应，CH₄全部转化为CO、CO₂和H₂O，待容器恢复至室温，测得容器内的混合气中碳元素的质量分数为12%，则反应前混合气中N₂的质量分数可能为（　　）

A. 28%

B. 42%

C. 54%

D. 64%

Answer 1

设该混合气体的质量为100g．则混合气体中含碳元素12g，则原来甲烷的质量就为12g÷(12)/(16)=16g，甲烷中氢元素的质量为16g-12g=4g，所以生成水的质量为4g÷(2)/(18)=36g；所以反应前混合气的质量为100g+36g=136g；假设甲烷燃烧完全生成二氧化碳和水，则二氧化碳的质量为12g÷(12)/(44)=44g，求出此时氮气的质量为100g-44g=56g，假设甲烷燃烧完全生成一氧化碳和水，则一氧化碳的质量为12g÷(12)/(28)=28g，求出此时氮气的质量为100g-28g=72g，氮气的质量应在这两个值之间．故反应前混合气中N₂的质量分数在(56g)/(136g)×100%=41.2%到(72g)/(136g)×100%=52.9%之间．
故选B．