Question

在一密閉氣缸中，用一不漏氣可滑動的活塞隔開，左邊充有N₂，右邊充有H₂和O₂的混合氣體，在20℃時，將右邊混合氣體點燃，反應后冷卻到原來溫度，若活塞原來離氣缸左端的距離為總長的

1

4

，反應后靜止于氣缸的正中（忽略水蒸氣），則原來H₂和O₂的體積比可能為（　　）

A．4：5

B．1：4

C．8：1

D．2：7

Answer 1

分析：左室中氮氣的物質(zhì)的量不變，令開始氮氣的物質(zhì)的量為1mol，左右兩室壓強相同，體積之比等于物質(zhì)的量之比，據(jù)此計算開始右室中氫氣與氧氣的物質(zhì)的量，反應后左右體積相等，則右室剩余氣體的物質(zhì)的量為1mol，該氣體可能是氧氣或氫氣，根據(jù)差量法計算，原混合氣體中氫氣、氧氣的物質(zhì)的量，進而計算體積比．

解答：解：左室中氮氣的物質(zhì)的量不變，令開始氮氣的物質(zhì)的量為1mol，左右兩室壓強相同，體積之比等于物質(zhì)的量之比，故開始右室中氫氣與氧氣的物質(zhì)的量為1mol×

3 4

1 4

=3mol，反應后左右體積相等，則右室剩余氣體的物質(zhì)的量為1mol，則：
    2H₂+O₂=2H₂O  氣體物質(zhì)的量減少△n
    2    1           3
  

4

3

mol 

2

3

mol       3mol-1mol=2mol
若剩余氣體為氫氣，則原混合氣體中氧氣為

2

3

mol，則氫氣為3mol-

2

3

mol=

7

3

mol，H₂和O₂的體積比為

7

3

mol：

2

3

mol=7：2，
若剩余氣體是氧氣，則原混合氣體中氫氣為

4

3

mol，則氫氣為3mol-

4

3

mol=

5

3

mol，H₂和O₂的體積比為

4

3

mol：

5

3

mol=4：5，
故選A．

點評：本題考查化學計算、阿伏伽德羅定律等，難度中等，根據(jù)左室氮氣的物質(zhì)的量利用體積判斷右室氣體的物質(zhì)的量是關(guān)鍵．