Question

10．如圖所示裝置，密閉容器內(nèi)分別充入空氣和H₂、O₂的混合氣體在可移動(dòng)的活塞兩邊，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下若將H₂、O₂的混合氣體點(diǎn)燃引爆，活塞先左彈，恢復(fù)原溫度后，活塞右滑停留于容器的中央，則原來H₂、O₂的體積比最接近于（　　）

• A． 2：7
• B． 4：5
• C． 5：4
• D． 7：6

Answer 1

分析 反應(yīng)前左右壓強(qiáng)都相等，氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比，設(shè)空氣的物質(zhì)的量為1mol，則氫氣、氧氣的混合氣體為3mol；反應(yīng)后恢復(fù)至原來的溫度，活塞正好停留在容器的中間，說明反應(yīng)后左右氣體的物質(zhì)的量相等，右室中剩余氣體為1mol，剩余的氣體可能為氫氣，也可能為氧氣，據(jù)此進(jìn)行討論計(jì)算．

解答 解：反應(yīng)前左右壓強(qiáng)都相等，氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比，設(shè)空氣的物質(zhì)的量為1mol，則氫氣、氧氣的混合氣體為3mol；反應(yīng)后恢復(fù)至原來的溫度，活塞正好停留在容器的中間，說明反應(yīng)后左右氣體的物質(zhì)的量相等，右室中剩余氣體為1mol，
①若剩余的氣體為H₂，參加反應(yīng)氣體共2mol，由2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O可知，混合氣體中O₂的物質(zhì)的量為：2mol×$\frac{1}{3}$=$\frac{2}{3}$mol，則氫氣的物質(zhì)的量為：3mol-$\frac{2}{3}$mol=$\frac{7}{3}$mol，相同條件下體積之比等于物質(zhì)的量之比，所以原混合氣體中H₂、O₂的體積比為$\frac{7}{3}$mol：$\frac{2}{3}$mol=7：2；
②若剩余的氣體為O₂，參加反應(yīng)氣體共2mol，由2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O可知，混合氣體中H₂的物質(zhì)的量為：2mol×$\frac{2}{3}$=$\frac{4}{3}$mol，則氧氣的物質(zhì)的量為：3mol-$\frac{4}{3}$mol=$\frac{5}{3}$mol，相同條件下體積之比等于物質(zhì)的量之比，所以原混合氣體中H₂、O₂的體積比為$\frac{4}{3}$mol：$\frac{5}{3}$mol=4：5，
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，注意左右室的氣體的物質(zhì)的量關(guān)系是解答本題的關(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．