Question

19．在20℃時，在一剛性容器內(nèi)部有一個不漏氣且可滑動的活塞將容器分隔成左右兩室．左室充入氮?dú)�，右室充入氫氣與氧氣的混合氣體，活塞恰好停留在離左端的$\frac{1}{4}$處（如圖左所示），然后引燃?xì)洹⒀趸旌蠚怏w，反應(yīng)完畢后恢復(fù)至原來溫度，活塞恰好停在中間（如圖所示），如果忽略水蒸氣體積，則反應(yīng)前氫氣與氧氣的體積比可能是（　�。�

• A． 3：4
• B． 4：5
• C． 6：2
• D． 2：7

Answer 1

分析 溫度、壓強(qiáng)相等，二者的體積之比等于物質(zhì)的量之比；反應(yīng)后恢復(fù)至原來的溫度，活塞恰好停在中間（圖b），說明反應(yīng)后氮?dú)夂褪Ｓ鄽怏w的物質(zhì)的量相等，據(jù)此分析解答．

解答 解：溫度、壓強(qiáng)相等，二者的體積之比等于物質(zhì)的量之比，活塞恰好停留在離左端的$\frac{1}{4}$ 處（如圖左所示），
假設(shè)氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為1mol，則氫氣和氧氣的物質(zhì)的量之和為3mol；
反應(yīng)后恢復(fù)至原來的溫度，活塞恰好停在中間（如圖右所示），說明反應(yīng)后氮?dú)夂褪Ｓ鄽怏w的物質(zhì)的量相等，所以剩余氣體的物質(zhì)的量為1mol，
2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O，
假設(shè)氫氣完全反應(yīng)，根據(jù)方程式知，氫氣物質(zhì)的量為：$\frac{3mol-1mol}{3}$×2=$\frac{4}{3}$mol，則氧氣物質(zhì)的量為：$\frac{5}{3}$mol，相同條件下，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，所以氫氣和氧氣體積之比=$\frac{4}{3}$mol：$\frac{5}{3}$mol=4：5；
假設(shè)氧氣完全反應(yīng)，根據(jù)方程式知，氧氣的物質(zhì)的量為：$\frac{3mol-1mol}{3}$=$\frac{2}{3}$mol，氫氣的物質(zhì)的量為：3mol-$\frac{2}{3}$mol=$\frac{7}{3}$mol，
相同條件下，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，所以氫氣和氧氣的體積之比=$\frac{7}{3}$mol：$\frac{2}{3}$mol=7：2，
故選B．

點評 本題考查阿伏伽德羅定律及其推論，明確相同條件下氣體體積與物質(zhì)的量的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，注意平衡狀態(tài)下左右兩室的壓強(qiáng)相等，題目難度不大．