Question

5．在相同溫度和相同體積的條件下，氣體壓強與氣體分子數(shù)目成正比關(guān)系．若a g碳和b g氧氣放入一恒容密閉容器中．在一定條件下恰好完全反應(yīng)，相同溫度下，測得反應(yīng)前后容器內(nèi)的氣體壓強分別為p₁，p₂．如果p₁=p₂，則a：b的取值范圍是≤$\frac{3}{8}$．

Answer 1

分析 根據(jù)反應(yīng)前后容器內(nèi)氣體壓強不變，根據(jù)在相同溫度和相同體積的條件下，氣體壓強（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)目沒改變；根據(jù)碳在氧氣中充分燃燒與不充分燃燒的規(guī)律，此時碳應(yīng)充分燃燒全部生成二氧化碳，其中氧氣足量或過量；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ag碳和bg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+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂與2C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO，可判斷碳在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳，
假設(shè)ag碳和bg氧氣恰好完全反應(yīng)，則
C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂
12 32
ag bg
$\frac{12}{ag}$=$\frac{32}{bg}$
a=$\frac{3b}{8}$
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)前后壓強也相同，因此，容器中碳的質(zhì)量a：b≤$\frac{3}{8}$．
故答案為：≤$\frac{3}{8}$．

點評 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，是解決問題的關(guān)鍵．