Question

已知在體積不變的密閉容器中，氣體的壓強(qiáng)與氣體的分子數(shù)成正比．將一小塊焦炭和mg氧氣同時(shí)放入一裝有壓力表的容器中，壓力表所示為p₀，當(dāng)充分反應(yīng)后，恢復(fù)到原來(lái)溫度，壓力為p₁．
（1）如果p₀＜p₁，則焦炭質(zhì)量w應(yīng)滿足的關(guān)系式是

 

．
（2）如果p₀=p₁，則w應(yīng)滿足的關(guān)系式是

 

．
（3）如果p₁是p₀的n倍，則w是

 

g，n的取值范圍是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算

分析：根據(jù)在相同溫度和相同體積的條件下，氣體壓強(qiáng)與氣體分子數(shù)目成正比關(guān)系，可判斷反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)目的改變；根據(jù)碳在氧氣中充分燃燒與不充分燃燒的規(guī)律，此時(shí)碳應(yīng)充分燃燒全部生成一氧化碳或二氧化碳，其中氧氣足量或過(guò)量；根據(jù)碳在氧氣中完全燃燒的化學(xué)方程式，由反應(yīng)中碳與所消耗氧氣的質(zhì)量關(guān)系，判斷密閉容器中wg碳和ng氧氣的關(guān)系．

解答：解：根據(jù)題意，反應(yīng)前后分子數(shù)目不變，由C+O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂與2C+O₂

點(diǎn)燃  .

2CO，可判斷碳在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳，分子數(shù)目變大則只生成一氧化碳或一氧化碳二氧化碳共存．
假設(shè)wg碳和mg氧氣恰好完全反應(yīng)生成二氧化碳，則
 C+O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂
12 32
wg mg

12

wg

=

32

mg

w=

3m

8

假設(shè)wg碳和mg氧氣恰好完全反應(yīng)生成一氧化碳，則
   2C+O₂

點(diǎn)燃  .

2CO
   24 32
   wg mg
  

24

wg

=

32

mg

  w=

3m

4

（1）如果p₀＜p₁，則生成的氣體分子數(shù)變多，可以是只生成一氧化碳，也可是即生成二氧化碳由生成一氧化碳，則

3m

8

＜w；
（2）如果p₀=p₁，此時(shí)只發(fā)生生成二氧化碳的反應(yīng)，若容器中氧氣有剩余，反應(yīng)前后分子數(shù)目也不變，反應(yīng)前后壓強(qiáng)也相同，因此，
容器中碳的質(zhì)量滿足：0＜w≤

3m

8

；
（3）如果p₁是p₀的n倍，則w=

3mn

8

，n的取值范圍是：1≤n≤2．
答案：（1）w＞

3m

8

；（2）0＜w≤

3m

8

；（3）

3mn

8

，1≤n≤2．

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)碳在氧氣中完全燃燒與不完全燃燒前后氣體的分子個(gè)數(shù)關(guān)系，判斷該題中所發(fā)生反應(yīng)為完全燃燒生成二氧化碳，是解決問題的關(guān)鍵．