Question

15．H₂和O₂的混合氣體，在120℃和1.01×10⁵Pa下體積為aL，點(diǎn)燃使其反應(yīng)后恢復(fù)至原條件，其體積變?yōu)閎L，則原混合氣體中O₂為（　　）

• A． b L
• B． （b-a）L
• C． （2a-b）L
• D． （2b-a）L

Answer 1

分析 根據(jù)題意可以知道，同溫、同壓下，相同體積的不同氣體分子中含有相同數(shù)目分子，所以結(jié)合氫氣和氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式可以知道反應(yīng)中氫氣和氧氣反應(yīng)的體積之比為2：1，由于沒有指明各物質(zhì)的體積關(guān)系，所以在反應(yīng)時有三種情況：①恰好完全反應(yīng)，②氧氣剩余，③氫氣剩余，所以可以據(jù)此結(jié)合化學(xué)方程式來完成解答．

解答 解：氫氣和氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$ 2H₂O，在120℃和1.01×105Pa壓強(qiáng)下，生成的水也是以氣體的狀態(tài)存在的，
①如果氫氣和氧氣恰好完全根據(jù)化學(xué)方程式可以知道，氧氣占總體積的三分之一，即原混合氣體中氧氣的體積為：$\frac{1}{3}$aL；
②如果氧氣過量，則設(shè)反應(yīng)的氧氣的體積為x，則：
2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$ 2H₂O，
2    1       2
2x   x       2x
根據(jù)反應(yīng)前后剩余的氧氣的質(zhì)量相等得：
aL-（2x+x）=bL-2x
解得：x=（a-b）L；
所以原混合氣體中氧氣的體積為：aL-2x=aL-2（a-b）L=（2b-a）L；
③若氫氣過量，則設(shè)氧氣的體積為y，則：
2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$ 2H₂O，
2    1        2
2y   y        2y
根據(jù)反應(yīng)前后剩余的氫氣的質(zhì)量相等得：
aL-（2y+y）=bL-2y
解得：y=（a-b）L
即原混合氣體中氧氣的體積為（a-b）L；
根據(jù)上述計算可以知道原混合氣體中氧氣的體積可能為：$\frac{1}{3}$aL、（a-b）L或（2b-a）L，分析所給的選項可以知道選項D是正確的，故選D．

點(diǎn)評 本題有一定難度，考查同學(xué)們的新信息的獲取能力、處理能力及靈活運(yùn)用進(jìn)行解題的能力．