CH4在一定条件下催化氧化可以生成C2H4,C2H6(水和其他反应产物忽略不计）.

题目

CH4在一定条件下催化氧化可以生成C2H4,C2H6(水和其他反应产物忽略不计）.
取一定量CH4经催化氧化后得到一种混合气体,它在标况下的密度为0.780克/升.已知反应中CH4消耗了20%,计算混合气体中C2H4的体积百分含量.（计算过程中请保持3位有效数字）

答案

混合气体的平均摩尔质量为0.780克/升*22.4L/mol=17.472克/mol
假设原有amol的甲烷,现有bmol的C2H4,cmol的C2H6
由C原子守恒得.0.8a+2b+2c=a
由平均摩尔质量为17.472克/mol 得：16*0.8a+28b+30c=17.472*(0.8a+b+c)
解得.b=0.0375a,c=0.0625a
混合气体中C2H4的体积百分含量
0.0375a/(0.8a+0.0375a+0.0625a)=0.042=4.2%