题目内容
【题目】室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成A、B两室,向A中充入一定量H2、O2的混合气体,向B中充入1mol空气,此时活塞的位置如图所示。
(1)A室混合气体的物质的量为_______。
(2)实验测得A室混合气体的质量为34g,A室中含氧气_______mol;该混合气体的密度是同温同压时H2密度的 _______倍。
(3)若将A室H2、O2的混合气体点燃引爆,恢复原温度后,最终活塞停留在_____刻度处,容器内气体压强与反应前气体压强之比_____。
【答案】2mol 1mol 8.5 2 1:2
【解析】
(1)同温同压下,气体的物质的量之比等于其体积之比;
(2)计算A室中混合气体的平均摩尔质量,同温同压下气体的密度之比等于其摩尔质量之比;
(3)根据总质量、总物质的量列方程计算氢气与氧气物质的量,根据方程式计算反应后剩余气体物质的量,恢复原温度后最终两室中压强相等,体积之比等于其物质的量之比,可以确定活塞停留的位置;B室中空气物质的量不变、温度不变,反应前后压强之比与反应前后体积成反比。
(1)A、B两室压强与温度相同,气体的物质的量之比等于其体积之比,则A室中气体物质的量为1mol×=2mol;
②设氢气物质的量为xmol、氧气物质的量为ymol,则:x+y=2、2x+32y=34,解得x=1、y=1;A室中混合气体的平均摩尔质量为=17g/mol,同温同压下气体的密度之比等于其摩尔质量之比,故该混合气体的密度是同温同压条件下氢气密度的
=8.5倍;
③设氢气物质的量为xmol、氧气物质的量为ymol,则:x+y=2、2x+32y=34,解得x=1、y=1;
由2H2+O2 2H2O,可知氧气有剩余,剩余氧气为1mol-1mol×
=0.5mol,恢复原温度后最终两室中压强相等,体积之比等于其物质的量之比,则A、B两室的体积之比为0.5mol:1mol=1:2,则活塞停留在2刻度处;A室中空气物质的量不变、温度不变,反应前后压强之比与反应前后体积成反比,则容器内气体压强与反应前气体压强之比为2:4=1:2。
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