Question

9．在20℃時，在一剛性容器內部有一個不漏氣且可滑動的活塞將容器分隔成左右兩室．左室充入氮氣，右室充入氫氣與氧氣的混和氣體，活塞恰好停留在離左端的四分之一處（圖a），然后引燃氫、氧混和氣體，反應完畢后恢復至原來溫度，活塞恰好停在中間（圖b），如果忽略水蒸氣體積，則反應前氫氣與氧氣的體積比可能是（　　）

• A． 3：4
• B． 1：1
• C． 2：1
• D． 7：2

Answer 1

分析 溫度壓強相同，氣體的體積之比等于物質的物質的量之比，后來停留在中間，說明剩余的氣體與氮氣的物質的量相等，據(jù)此解答．

解答 解：開始活塞停留在離左端的四分之一處，設氮氣的物質的量是1mol，則氫氣和氧氣的物質的量之和為3mol，后來停留在中間，則剩余的氣體的物質的量為1mol，
2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O，假設氫氣全部參加反應，則氫氣的物質的量為：$\frac{3mol-1mol}{3}×2$=$\frac{4}{3}mol$，故氧氣的物質的量為$\frac{5}{3}mol$，同一條件下，氣體的體積之比等于其物質的量之比，故氫氣和氧氣的體積之比為：$\frac{4}{3}：\frac{5}{3}$=4：5；假設氧氣全部參加反應，則氧氣的物質的量為：$\frac{3mol-1mol}{3}×1$=$\frac{2}{3}mol$，故氫氣的物質的量為$\frac{7}{3}mol$，$\frac{2}{3}：\frac{7}{3}$=2：7，故選D．

點評 本題考查的是阿伏伽德羅定律的應用，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進行．