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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 物理化学 » 求教一个混合物质量比的换算问题。
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1035363410

铁杆木虫 (正式写手)

[求助] 求教一个混合物质量比的换算问题。 已有1人参与

由于我要模拟甲烷空气混合物的预混燃烧，比如我要模拟化学当量比的甲烷空气混合气体，有些文献上写此时的甲烷浓度为9.3%，这里是不是甲烷体积分数为9.3%？那么请问此时甲烷与氧气的质量分数是多少？且只考虑CH4+2O2=CO2+2H2O这个简单反应，文献说按这个浓度反应后甲烷恰好完全反应，那么此时反应剩下的二氧化碳和水的质量分数是多少？是否还有氧气，如果有质量分数是多少？（本人不是化学专业，老板给的课题恰好需要这个内容，之前在别的板块问了一下都无人解答，迫切请明白的大神帮忙指导一下，谢谢）
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1楼 2015-09-21 19:32:33
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

谷中明

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
青若: 金币+2, 谢谢回帖 2015-09-21 21:22:06
1035363410: 金币+15, ★★★很有帮助 2015-09-21 21:34:47
青若: 金币+3, ICEPI+1, 感谢应助 2015-09-22 18:27:33
模拟化学当量比的甲烷空气混合气体处理见附图，剩余的处理与之类似。
求教一个混合物质量比的换算问题。
甲烷与空气反应.jpg
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2楼2015-09-21 20:44:58
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普通回帖

1035363410

铁杆木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 谷中明 at 2015-09-21 20:44:58
模拟化学当量比的甲烷空气混合气体处理见附图，剩余的处理与之类似。

甲烷与空气反应.jpg

谢谢楼主，也就是氧气与甲烷的质量分数比为4.1:1，用同样的方法算氮气占78%，则氮气与甲烷的质量分数比为13.32:1，所以甲烷与空气混合的质量分数为甲烷：0.054、氧气：0.054*4.1=0.223、氮气：0.054*13.32=0.71928。请问我这样算对吗？那还想请问楼主这样的话生成物二氧化碳和水的质量分数应该怎么算呐？楼主能回复教我质量分数的算法实在太谢谢了。
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3楼2015-09-21 20:59:25
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1035363410

铁杆木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 谷中明 at 2015-09-21 20:44:58
模拟化学当量比的甲烷空气混合气体处理见附图，剩余的处理与之类似。

甲烷与空气反应.jpg

生成物如果按第二种算法，就是（1*44）/（2*18）=1.22，二氧化碳与氧气的质量分数比为1.22，但是氮气应该怎么考虑，这点我不太明白，麻烦楼主讲解一下。
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4楼2015-09-21 21:03:16
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谷中明

至尊木虫 (著名写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 1035363410 at 2015-09-21 20:59:25
谢谢楼主，也就是氧气与甲烷的质量分数比为4.1:1，用同样的方法算氮气占78%，则氮气与甲烷的质量分数比为13.32:1，所以甲烷与空气混合的质量分数为甲烷：0.054、氧气：0.054*4.1=0.223、氮气：0.054*13.32=0.71928 ...

假设空气100mol，混入甲烷10.25mol，反应完全后，（忽略剩余的1%所贡献的质量）氮气78mol，氧气 0.5mol，二氧化碳10.25mol，水20.5mol。后面的自己处理。
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5楼2015-09-21 21:15:10
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谷中明

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
4楼: Originally posted by 1035363410 at 2015-09-21 21:03:16
生成物如果按第二种算法，就是（1*44）/（2*18）=1.22，二氧化碳与氧气的质量分数比为1.22，但是氮气应该怎么考虑，这点我不太明白，麻烦楼主讲解一下。...

均按物质的量处理好理解。（忽略空气中其他1%的质量贡献）
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6楼2015-09-21 21:31:04
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1035363410

铁杆木虫 (正式写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by 谷中明 at 2015-09-21 21:15:10
假设空气100mol，混入甲烷10.25mol，反应完全后，（忽略剩余的1%所贡献的质量）氮气78mol，氧气 0.5mol，二氧化碳10.25mol，水20.5mol。后面的自己处理。...

好的，谢谢楼主了
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7楼2015-09-21 21:35:12
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1035363410

铁杆木虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by 谷中明 at 2015-09-21 21:31:04
均按物质的量处理好理解。（忽略空气中其他1%的质量贡献）...

最后我算得反应前甲烷质量分数0.054，氧气0.223，氮气0.719
反应后二氧化碳0.148，水0.12237，氮气0.724，应该是这样吧
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8楼2015-09-21 21:37:53
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gaoyuanyu

铁杆木虫 (著名写手)

老虫
引用回帖:
8楼: Originally posted by 1035363410 at 2015-09-21 21:37:53
最后我算得反应前甲烷质量分数0.054，氧气0.223，氮气0.719
反应后二氧化碳0.148，水0.12237，氮气0.724，应该是这样吧...

我想问你一下那个甲烷的0.054是怎么来的？我还是不懂可否指导一下。。。。如果我知道的是当量比又怎么计算了？也是新手，求解。。。
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低调一点点
9楼2015-09-22 10:44:35
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gaoyuanyu

铁杆木虫 (著名写手)

老虫
引用回帖:
2楼: Originally posted by 谷中明 at 2015-09-21 20:44:58
模拟化学当量比的甲烷空气混合气体处理见附图，剩余的处理与之类似。

甲烷与空气反应.jpg

如果我知道的是当量比，也是甲烷燃烧，又怎么计算了？也是新手，求解，多多指教。。。
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低调一点点
10楼2015-09-22 10:45:58
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