单选题
218、水煤气的成分中氢气的体积分数为()。
A
A、54.4%
B
B、49%
C
C、37%
D
D、12.4%
答案解析
正确答案:B
解析:
本题主要考察水煤气成分中氢气的体积分数。
水煤气是通过炽热的焦炭而生成的气体,主要成份是一氧化碳和氢气,燃烧后排放水和二氧化碳,有微量CO、烃和NOₓ。其化学反应式为:C + H₂O(g) = CO + H₂。这是一个可逆反应,且在高温下,水蒸气与炽热的焦炭作用会产生一氧化碳和氢气,由于反应条件及原料比例的不同,生成的一氧化碳和氢气的体积比不是定值,但一般约为1:1。
接下来,我们根据这个比例来估算氢气的体积分数。由于一氧化碳和氢气的体积比约为1:1,我们可以假设在一个单位体积的水煤气中,一氧化碳和氢气各占一半。因此,氢气的体积分数就是总体积的一半,即50%。但考虑到实际反应中可能存在的其他因素(如反应不完全、其他气体杂质的生成等),氢气的体积分数会略低于50%。
现在我们来分析选项:
A. 54.4%:这个数值高于我们估算的50%,且没有明确的化学或物理依据支持这个比例,因此可以排除。
B. 49%:这个数值接近我们估算的50%,且考虑到实际反应中可能存在的偏差,这个比例是合理的。
C. 37%:这个数值远低于我们估算的50%,不符合一氧化碳和氢气体积比约为1:1的实际情况,因此可以排除。
D. 12.4%:这个数值更低,显然不符合水煤气中氢气的实际含量,因此也可以排除。
综上所述,正确答案是B选项,即水煤气的成分中氢气的体积分数为49%。
水煤气是通过炽热的焦炭而生成的气体,主要成份是一氧化碳和氢气,燃烧后排放水和二氧化碳,有微量CO、烃和NOₓ。其化学反应式为:C + H₂O(g) = CO + H₂。这是一个可逆反应,且在高温下,水蒸气与炽热的焦炭作用会产生一氧化碳和氢气,由于反应条件及原料比例的不同,生成的一氧化碳和氢气的体积比不是定值,但一般约为1:1。
接下来,我们根据这个比例来估算氢气的体积分数。由于一氧化碳和氢气的体积比约为1:1,我们可以假设在一个单位体积的水煤气中,一氧化碳和氢气各占一半。因此,氢气的体积分数就是总体积的一半,即50%。但考虑到实际反应中可能存在的其他因素(如反应不完全、其他气体杂质的生成等),氢气的体积分数会略低于50%。
现在我们来分析选项:
A. 54.4%:这个数值高于我们估算的50%,且没有明确的化学或物理依据支持这个比例,因此可以排除。
B. 49%:这个数值接近我们估算的50%,且考虑到实际反应中可能存在的偏差,这个比例是合理的。
C. 37%:这个数值远低于我们估算的50%,不符合一氧化碳和氢气体积比约为1:1的实际情况,因此可以排除。
D. 12.4%:这个数值更低,显然不符合水煤气中氢气的实际含量,因此也可以排除。
综上所述,正确答案是B选项,即水煤气的成分中氢气的体积分数为49%。
相关知识点:
水煤气中氢气占比49%
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