Question

在常温下20L密闭容器中通入a mol H₂、b mol O₂（a≤4，b≤4，a、b均为正整数），点燃后充分反应恢复至原温度时，容器内气体（水蒸气忽略不计）密度最大值可能是（　　）

A．5.6 g?L^-1

B．9.6 g?L^-1

C．11.2g?L^-1

D．56 g?L^-1

Answer 1

分析：发生反应2H₂+O₂

点燃  .

2H₂O，反应完成后，如果有气体剩余，则密闭容器中气体有一定的密度．如果两者恰好反应完全，则气体密度约为0．气体密度最大，需考虑剩余的氧气或者氢气．由于氧气的相对分子质量大于氢气，故应该使氧气最多而氢气最少，剩余氧气即可．

解答：解：发生反应2H₂+O₂

点燃  .

2H₂O，如果有气体剩余，则密闭容器中气体有一定的密度．如果两者恰好反应完全，则气体密度约为0．剩余气体密度最大，由于氧气的相对分子质量大于氢气，故应该使氧气最多而氢气最少，剩余氧气即可，
 2H₂ +O₂

点燃  .

2H₂O，
 amol 0.5amol，
故剩余氧气为（b-0.5a）mol，
故剩余气体的密度为

(b-0.5a)mol×32g/mol

20L

=1.6（b-0.5a）g/mol，
由于a≤4，b≤4，a、b均为正整数，故b=4，a=1时，剩余气体密度最大为1.6（4-0.5×1）g/mol=5.6g/mol，
故选A．

点评：本题考查混合物的有关计算，难度中等，由于室温水为液态，剩余气体密度最大，需考虑剩余的氧气或者氢气，由于氧气的相对分子质量大于氢气，故应该使氧气最多而氢气最少．