Question

20．CO在空氣中體積分?jǐn)?shù)為0.13～0.74之間時，會發(fā)生猛烈的爆炸．當(dāng)CO與空氣中的O₂恰好完全反應(yīng)時，爆炸最猛烈．現(xiàn)有CO與空氣的混合氣體發(fā)生爆炸后，則生成的C0₂的體積分?jǐn)?shù)可能為（設(shè)空氣中N₂的體積分?jǐn)?shù)為0.79，O₂為0.21）（　�。�

• A． 0.10
• B． 0.20
• C． 0.30
• D． 0.40

Answer 1

分析 發(fā)生反應(yīng)為2CO+0₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2C0₂，設(shè)出總體積為VL，利用極值法計(jì)算出CO和空氣的體積，然后利用CO和氧氣的量計(jì)算出反應(yīng)后生成二氧化碳的量及反應(yīng)后氣體總體積，再計(jì)算出二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)，從而得出二氧化碳的含量范圍，根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判斷即可．

解答 解：發(fā)生反應(yīng)方程式為：2CO+0₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2C0₂，設(shè)有VL混合氣體，
當(dāng)CO的體積分?jǐn)?shù)為0.13時，CO有0.13VL，空氣為0.87VL，氧氣體積為：0.87VL×0.21=0.1827VL
此時氧氣過量，則生成0.13VLCO₂，反應(yīng)掉CO 0.13VL、O₂ 0.065VL，
CO₂體積分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.13VL}{（1-0.13-0.065+0.13）VL}$=0.139，
當(dāng)CO的體積分?jǐn)?shù)為0.74時，CO體積為0.74VL，空氣體積為0.26VL，氧氣體積為：0.26VL×0.21=0.0546VL，
此時氧氣不足，則生成二氧化碳體積為：0.0546VL×2=0.1092L，反應(yīng)掉CO 0.1092VL、O₂ 0.0546VL，反應(yīng)后減少的體積為氧氣的體積，反應(yīng)后氣體總體積為：VL-0.0546VL=0.9454VL
CO₂體積分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.1092L}{0.9454L}$≈0.1155；
當(dāng)CO與氧氣恰好完全反應(yīng)時，二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)最大，此時CO體積是氧氣體積的2倍，設(shè)CO體積為x、則：x+$\frac{0.5x}{0.21}$=VL，x≈0.296L，反應(yīng)后生成0.296L二氧化碳，氮?dú)獾捏w積為：VL-1.5x=0.556L，所以反應(yīng)后二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.296L}{0.296L+0.556L}$≈0.347；
所以CO₂體積分?jǐn)?shù)在0.1155-0.347之間，故BC正確，
故選BC．

點(diǎn)評 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確極值法在化學(xué)方程式中的應(yīng)用為解答關(guān)鍵，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．