Question

10．在25℃、100kPa條件下，將15L O₂通入10L CO和H₂的混合氣中，使其完全燃燒，干燥后，恢復(fù)至原的溫度和壓強(qiáng)．
（1）若剩余氣體的體積是15L，則原CO和H2的混合氣中：V（CO）=5L；V（H₂）=5L．
（2）若剩余氣體的體積為a L，求原混合氣體中CO和H₂的體積比．
（3）若剩余氣體的體積為b L，計(jì)算b的取值范圍．

Answer 1

分析 （1）先設(shè)出氣體的體積，利用方程式及剩余的氣體的體積及體積之差來計(jì)算混合物中氣體的體積；
（2）根據(jù)氣體的剩余氣體的體積及反應(yīng)前后氣體的體積差來計(jì)算；
（3）對(duì)于混合氣體采用極限法來分析剩余氣體的體積．

解答 解：（1）設(shè)V（CO）為xL，則V（H₂）為（10-x）L
  由2CO+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO₂，△V
     2   1       2     1
     x                $\frac{x}{2}$
   2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O，△V
   2    1             3
（10-x）            $\frac{3}{2}$（10-x）   
則：$\frac{x}{2}$+$\frac{3}{2}$（10-x）=15+10-15，
解得：x=5，即V（CO）=5L，則V（H₂）=（10-x）L=5L，
故答案為：5；5；
（2）由（1）可得：$\frac{x}{2}$+$\frac{3}{2}$（10-x）=15+10-a，
解得：x=（a-10）L，V（H₂）為（10-x）L=（20-a）L，
即 V（CO）：V（H₂）=（a-10）：（20-a）
答：原混合氣體中CO和H₂的體積比為（a-10）：（20-a）；
（3）由（2）可知：$\frac{x}{2}$+$\frac{3}{2}$（10-x）=15+10-b，則：b=10+x，因0＜x＜10，則10＜b＜20，
 答：b的取值范圍為10＜b＜20．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生差量法和極限法來計(jì)算，題目難度中等，明確反應(yīng)前后體積的變化及該條件下水的狀態(tài)是解答的關(guān)鍵，學(xué)生容易忽略水在常溫下為液體而導(dǎo)致分析錯(cuò)誤，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．