Question

13．在1atm和100℃時(shí)，混合300cm³氫氣和100cm³氧氣，然后使之爆炸后若使壓力和溫度維持不變，則混合氣體的體積為若干？若壓力不變，在27℃時(shí)的體積為若干？27℃時(shí)水的飽和蒸汽壓（在密閉條件中，在一定溫度下，與固體或液體處于相平衡的蒸氣所具有的壓強(qiáng)稱為蒸氣壓．同一物質(zhì)在不同溫度下有不同的蒸氣壓，并隨著溫度的升高而增大．）為3.564kPa．

Answer 1

分析 在1atm和100℃時(shí)水為氣體，根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算出反應(yīng)后混合氣體的總體積；然后利用27℃時(shí)水的飽和蒸汽計(jì)算出壓力不變、在27℃時(shí)氣體的體積．

解答 解：在1atm和100℃時(shí)，混合300cm³氫氣和100cm³氧氣，然后使之爆炸后若使壓力和溫度維持不變，燃燒之后剩余100mL氫氣，同時(shí)生成200mL水蒸氣，所以反應(yīng)后氣體的總體積為300mL；
在27℃時(shí)水要液化，分開計(jì)算氫氣和水蒸氣，先算氫氣：溫度變?yōu)樵瓉?lái)的$\frac{27+273.15}{100+273.15}$=$\frac{300.15}{373.15}$，體積為：$\frac{300.15}{373.15}$×100mL，
再加上水蒸氣的體積，即要在原體積的基礎(chǔ)上增多 $\frac{3.564}{101.325}$，
所以27℃時(shí)總體積為：$\frac{300.15}{373.15}$×100mL×（1+$\frac{3.564}{101.325}$）=83.27mL，
答：爆炸后若使壓力和溫度維持不變，則混合氣體的體積為300mL；若壓力不變，在27℃時(shí)的體積為83.27mL．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握飽和蒸汽壓的含義及應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．