题目内容
在标准状况下将NO2、NO、O2混合并充满容器,将该容器倒置于水中,气体完全溶解,无气体剩余,若产物也不扩散,则所得溶液的物质的量浓度M,其数值大小范围为……( )
A.0<M<1/22.4 | B.1/39.2<M<1/22.4 |
C.1/39.2<M<1/28 | D.1/28<M<1/22.4 |
C
本题是有关NO2、NO和O2混合气体溶于水的计算问题,要解决这类问题应抓住两个基本反应及由它们演变出的两个反应(Ⅰ)、(Ⅱ),即:
2NO+O2=2NO2……①
3NO2+H2O=2HNO3+NO……②
②×2+①得:
4NO2+O2+2H2O=4HNO3……(Ⅰ)
①×3+②×2得:
4NO+3O2+2H2O=4HNO3……(Ⅱ)
由(Ⅰ)、(Ⅱ)式中的系数要思考物质的量的变化,确定和寻找有关反应之间量的比例关系,反应物有无过量等等。
混合气体溶于水的气体体积等于所得溶液的体积,且溶液中溶质的物质的量等于溶于水的气体的物质的量,所得溶液的物质的量浓度为(V/22.4)/V =" 1/22.4" (摩/升)
①若混合气体是NO2和O2,且体积比≤4:1,因为发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,生成硝酸的物质的量是溶于水的气体物质的量的4/5,所得溶液的体积等于溶于水的气体体积,所以所得溶液的物质的量浓度为(V/22.4 ×4/5)/V =" 1/28" (摩/升)
若混合气体是NO2和O2,且二者的体积比>4:1,所得溶液的物质的量浓度大于1/28(摩/升)
②若混合气体是NO和O2,且二者体积比≤3:4,因为发生反应:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,生成硝酸的物质的量是溶于水的气体物质的量的4/7,所得溶液体积等于溶于水的气体体积,所得溶液的物质的量浓度为(V/22.4 ×4/7)/V = 1/39.2(摩/升)
综合①、②可知,应选择C。
2NO+O2=2NO2……①
3NO2+H2O=2HNO3+NO……②
②×2+①得:
4NO2+O2+2H2O=4HNO3……(Ⅰ)
①×3+②×2得:
4NO+3O2+2H2O=4HNO3……(Ⅱ)
由(Ⅰ)、(Ⅱ)式中的系数要思考物质的量的变化,确定和寻找有关反应之间量的比例关系,反应物有无过量等等。
混合气体溶于水的气体体积等于所得溶液的体积,且溶液中溶质的物质的量等于溶于水的气体的物质的量,所得溶液的物质的量浓度为(V/22.4)/V =" 1/22.4" (摩/升)
①若混合气体是NO2和O2,且体积比≤4:1,因为发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,生成硝酸的物质的量是溶于水的气体物质的量的4/5,所得溶液的体积等于溶于水的气体体积,所以所得溶液的物质的量浓度为(V/22.4 ×4/5)/V =" 1/28" (摩/升)
若混合气体是NO2和O2,且二者的体积比>4:1,所得溶液的物质的量浓度大于1/28(摩/升)
②若混合气体是NO和O2,且二者体积比≤3:4,因为发生反应:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,生成硝酸的物质的量是溶于水的气体物质的量的4/7,所得溶液体积等于溶于水的气体体积,所得溶液的物质的量浓度为(V/22.4 ×4/7)/V = 1/39.2(摩/升)
综合①、②可知,应选择C。
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