Question

13．H₂和O₂的混合氣體，在120℃和一定壓強下體積為a L，點燃后發(fā)生應．待氣體恢復至原來溫度和壓強時，測得其體積為bL．
（1）若剩余氣體含H₂，a L氣體中含H₂bL．
（2）若剩余氣體含O₂，a L氣體中含H₂2（a-b）L．

Answer 1

分析 根據(jù)題意可以知道，同溫、同壓下，相同體積的不同氣體分子中含有相同數(shù)目分子，所以結合氫氣和氧氣反應的化學方程式可以知道反應中氫氣和氧氣反應的體積之比為2：1，由于沒有指明各物質的體積關系，所以在反應時有三種情況：①恰好完全反應，②氧氣剩余，③氫氣剩余，所以可以據(jù)此結合化學方程式來完成解答．

解答 解：氫氣和氧氣反應的化學方程式為：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O，在120℃和1.01×10⁵Pa壓強下，生成的水也是以氣體的狀態(tài)存在的，
（1）若氫氣過量，則設氧氣的體積為y，則：
2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O
2       1             2
2y      y           2y
根據(jù)反應前后剩余的氫氣的質量相等得：
aL-（2y+y）=bL-2y
解得：y=（a-b）L
即原混合氣體中氧氣的體積為（a-b）L，氫氣=aL-（a-b）L=bL，故答案為：b；
（2）如果氧氣過量，則設反應的氧氣的體積為x，則：
2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O
2    1       2
2x   x       2x
根據(jù)反應前后剩余的氧氣的質量相等得：
aL-（2x+x）=bL-2x
解得：x=（a-b）L；
所以原混合氣體中氧氣的體積為：aL-2x=aL-2（a-b）L=（2b-a）L，含氫氣體積=aL-（2b-a）L=2（a-b）L；
故答案為：2（a-b）．

點評 本題難度中等，考查新信息的獲取能力、處理能力及靈活運用進行解題的能力，注意過量計算的分析判斷，掌握基礎是解題關鍵，題目難度不大．