Question

【題目】在一密閉氣缸中，用一不漏氣的滑動活塞隔開。常溫時，左邊充入1/4體積的N2,右邊充入3/4體積的H2和O2的混合氣。若右邊氣體點(diǎn)燃,反應(yīng)后恢復(fù)到原溫度，活塞停留在氣缸正中，則原來混合氣中H2和O2的體積比是 。

Answer 1

【答案】4:5（氧氣過量），7:2（氫氣過量）

【解析】

試題分析：反應(yīng)前：活塞兩邊氣體溫度、壓強(qiáng)均相同，根據(jù)阿伏加德羅定律，右邊混合氣體的物質(zhì)的量是N2的3倍。反應(yīng)后：活塞兩邊氣體溫度、壓強(qiáng)也均相同，根據(jù)阿伏加德羅定律，右邊剩余氣體的物質(zhì)的量與N2相等。由于反應(yīng)前后N2的體積雖然發(fā)生變化，但其物質(zhì)的量沒有改變，所以我們?nèi)艏俣∟2為1mol時，H2和O2共3mol，反應(yīng)后剩余氣體即為1mol，假定參加反應(yīng)的氫氣和氧氣分別為xmol和ymol，則

2H2＋O2＝2H2O 氣體物質(zhì)的量的減少

2 1 3

x y 3－1＝2

顯然：x＝，y＝。x＋y＝2≠3，說明有氣體剩余：

①若氫氣有剩余，則氧氣的物質(zhì)的量為mol，氫氣的物質(zhì)的量為：＋1＝mol，即體積比等于物質(zhì)的量之比為7：2。

②若氧氣有剩余，則氫氣的物質(zhì)的量為mol，氧氣的物質(zhì)的量為：＋1＝mol，即體積比等于物質(zhì)的量之比為4：5。