Question

通常情況下，CO和O₂的混合氣體m L用電火花引燃，體積變?yōu)閚 L（前后條件相同）．
（1）試確定混合氣體中CO和O₂的體積．
（2）當反應后的氣體密度在同樣條件下為氫氣的15倍，試確定反應后氣體的成分．

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：（1）根據(jù)題中數(shù)據(jù)計算出反應前后氣體的體積差，然后根據(jù)反應方程式利用差量法計算出反應消耗的一氧化碳和氧氣的體積，最后通過討論確定混合氣體中一氧化碳和氧氣的體積；
（2）根據(jù)反應后氣體與氫氣的相對密度計算出平均分子量，然后根據(jù)一氧化碳、氧氣、二氧化碳的相對分子量確定反應后氣體組成．

解答： 解：（1）一氧化碳與氧氣的反應方程式為：2CO+O₂

點燃  .

2CO₂，反應后氣體體積減少了：mL-nL=（m-n）L，
2CO+O₂

點燃  .

2CO₂，△V
2    1            1
x    y         （m-n）L
反應消耗的CO體積為：2（m-n）L，消耗的O₂的體積為：（m-n）L；
若反應后O₂有剩余，則混合氣體中CO體積為：2（m-n）L，氧氣的體積為：mL-2（m-n）L=（2n-m）L；
若反應后CO有剩余，則原混合氣體中氧氣的體積為：（m-n）L，根據(jù)C原子守恒，CO的體積為：nL，
答：混合氣體中CO和O₂的體積可能為：V（O₂）=（2n-m）L、V（CO）=（m-n）L，V（O₂）=（m-n）L、V（CO）=nL；
（2）相同條件下氣體的密度與相對分子量成正比，由于反應后的氣體密度在同樣條件下為氫氣的15倍，則反應后的混合氣體的平均分子量為：2×15=30，由于CO₂的分子量是44，氧氣O₂的分子量是32，CO的分子量是28，所以反應后的氣體一定是CO和CO₂的混合氣體，
答：反應后氣體為CO和CO₂的混合氣體．

點評：本題考查了有關混合物反應的計算，題目難度中等，注意掌握根據(jù)差量法計算混合物組成的方法，解答（1）需要利用討論法完成；明確相對分子量與密度的關系是解答（2）的關鍵．