已知道,已知同溫下,容積相等的密閉容器中,氣態(tài)物質(zhì)的分子數(shù)目越多.容積內(nèi)的壓強(qiáng)就越大,而且成正比例關(guān)系.根據(jù)這個(gè)知識(shí),請(qǐng)完成下題:
將wg焦碳(焦碳對(duì)容積的影響忽略不計(jì))和ng氧氣同時(shí)放入一個(gè)密閉容器中,測(cè)得壓強(qiáng)為p.提供必要條件,讓容器內(nèi)的物質(zhì)充分反應(yīng)后,恢復(fù)到原來(lái)溫度,測(cè)得壓強(qiáng)為p1,那么:
(1)如果p<p1,則w與n應(yīng)滿足的關(guān)系是(提示:從化學(xué)方程式反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)是如何改變的)______.
(2)如果p=p1,則w與n應(yīng)滿足的關(guān)系是(提示:p=p1,說(shuō)明反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目有變化嗎?)______.
【答案】
分析:根據(jù)在相同溫度和相同體積的條件下,氣體壓強(qiáng)(P)與氣體分子數(shù)目(n)成正比關(guān)系(P=kn),可判斷反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)目的改變;根據(jù)碳在氧氣中充分燃燒與不充分燃燒的規(guī)律,此時(shí)碳應(yīng)充分燃燒全部生成一氧化碳或二氧化碳,其中氧氣足量或過(guò)量;根據(jù)碳在氧氣中完全燃燒的化學(xué)方程式,由反應(yīng)中碳與所消耗氧氣的質(zhì)量關(guān)系,判斷密閉容器中wg碳和ng氧氣的關(guān)系.
解答:解:根據(jù)題意,反應(yīng)前后分子數(shù)目不變,由C+O
2CO
2與2C+O
22CO,可判斷碳在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳,分子數(shù)目變大則只生成一氧化碳或一氧化碳二氧化碳共存.
假設(shè)ag碳和bg氧氣恰好完全反應(yīng)生成二氧化碳,則
C+O
2CO
212 32
wg ng
假設(shè)ag碳和bg氧氣恰好完全反應(yīng)生成一氧化碳,則
2C+O
22CO
2×12 32
wg ng
(1)如果p
<p
1,則生成的氣體分子數(shù)變多,可以是只生成一氧化碳,也可是即生成二氧化碳由生成一氧化碳,則w與n應(yīng)滿足的關(guān)系是
(2)如果p
=p
1,此時(shí)只發(fā)生生成二氧化碳的反應(yīng),
,若容器中氧氣有剩余,反應(yīng)前后分子數(shù)目也不變,反應(yīng)前后壓強(qiáng)也相同,因此,容器中碳的質(zhì)量
.
故答案為:(1)
(2)
.
點(diǎn)評(píng):根據(jù)碳在氧氣中完全燃燒與不完全燃燒前后氣體的分子個(gè)數(shù)關(guān)系,判斷該題中所發(fā)生反應(yīng)為完全燃燒生成二氧化碳,是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.