室溫時將H2S、O2和N2的混合氣體120mL點燃后反應(yīng)至完全,恢復(fù)至室溫測得剩余氣體的體積為60mL.則原混合氣體中硫化氫和氧氣的體積比不可能為( 。
A、1:1B、1:2C、2:3D、4:3
分析:混合氣體點燃,氮氣不發(fā)生反應(yīng),討論解答:
氧氣不足時,發(fā)生反應(yīng):2H2S+O2═2S↓+2H2O,若剩余氣體為N2,則n(H2S):n(O2)=2:1,若剩余氣體為N2、H2S,則n(H2S):n(O2)>2:1,假設(shè)氮氣為0,比值為極大值;
氧氣足量時,發(fā)生反應(yīng):2H2S+3O2═2SO2+2H2O,若剩余氣體為N2、SO2,則n(H2S):n(O2)=2:3,
若剩余氣體為O2、N2、SO2,則n(H2S):n(O2)<2:3,假設(shè)氮氣為0時,比值為極小值,
據(jù)此討論計算.
解答:解:混合氣體點燃,氮氣不發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)后混合氣體體積減少120mL-60mL=60mL,
氧氣不足時,則:
2H2S+O2═2S↓+2H2O  體積減少
2    1               3
40mL 20mL            60mL
若剩余氣體為N2,則n(H2S):n(O2)=2:1,
若剩余氣體為N2、H2S,則n(H2S):n(O2)>2:1,假設(shè)氮氣為0,比值為極大值,此時O2為20mL、H2S為120mL-20ml=100mL,故n(H2S):n(O2)的極大值=100mL:20mL=5:1,
氧氣足量時,則:
2H2S+3O2═2SO2+2H2O 體積減少
2    3    2          3
40mL 60mL            60mL
若剩余氣體為N2、SO2,則n(H2S):n(O2)=2:3,
若剩余氣體為O2、N2、SO2,則n(H2S):n(O2)<2:3,假設(shè)氮氣為0時,比值為極小值,此時H2S為40mL、O2為120mL-40ml=80mL,故n(H2S):n(O2)的極小值=40mL:80mL=1:2,
由于含有氮氣,故1:2<n(H2S):n(O2)<5:1,
故選B.
點評:本題考查混合物計算,屬于討論計算等,難度中等,根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)確定極值點是解題關(guān)鍵.
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