Question

9．把CO₂和NO的混合氣體VL緩緩通過足量的Na₂O₂固體，充分反應后，測得剩余氣體體積大約只有原來的一半，則混合氣體中CO₂和NO的體積比不可能是（　　）

• A． 2：1
• B． 3：2
• C． 3：4
• D． 5：4

Answer 1

分析 發(fā)生反應有：①2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，②2NO+O₂═2NO₂，NO與氧氣反應存在著三種可能性，一種情況是恰好反應，一種情況是NO過量，另一種情況可能是O₂過量，據(jù)此討論計算．

解答 解：發(fā)生反應有：①2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，②2NO+O₂═2NO₂，
假設參加反應的CO₂為x L，NO為y L，則x+y=V，反應后剩余氣體體積為：$\frac{V}{2}$=$\frac{1}{2}$（x+y），
 2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂…①
 2L                1L   
xL                $\frac{x}{2}$L
  2NO+O₂=2NO₂…②
 2L  1L  2L 
 yL $\frac{x}{2}$L 
（1）當反應②恰好反應時，即當y=x時，生成的NO₂的體積為yL，符合題意；
（2）當y＞x時，NO有過量，O₂反應完，此時反應掉的NO為xL，則剩余的NO為（yL-xL），生成的NO₂氣體為xL，因此，反應最后得到的混合氣體為NO和NO₂，其體積和為：（yL-xL）+xL=yL，由于y＞x，則剩余氣體體積大于原來的一半，不符合題意；
（3）當y＜x時，NO不足，O₂過量，此時反應掉的O₂為$\frac{y}{2}$L，剩余的O₂為（$\frac{x}{2}$L-$\frac{y}{2}$L），生成的NO₂氣體為yL；因此，反應最后得到的混合氣體為O₂和NO₂，其體積和為：（$\frac{x}{2}$L-$\frac{y}{2}$L）+yL=$\frac{x}{2}$L+$\frac{y}{2}$L=$\frac{1}{2}$（x+y）L，這與題意“測得剩余氣體體積大約只有原來的一半”符合，這表明如果y＜x，這種情況都能符合題意，所以選項A、B、D符合，C不符合，
故選C．

點評 本題考查混合物反應的有關計算，屬于討論型計算，題目難度較大，側重對學生綜合能力的考查，注意明確討論法在化學計算中的應用．