Question

9．把CO₂和NO的混合气体VL缓缓通过足量的Na₂O₂固体，充分反应后，测得剩余气体体积大约只有原来的一半，则混合气体中CO₂和NO的体积比不可能是（　　）

• A． 2：1
• B． 3：2
• C． 3：4
• D． 5：4

Answer 1

分析 发生反应有：①2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，②2NO+O₂═2NO₂，NO与氧气反应存在着三种可能性，一种情况是恰好反应，一种情况是NO过量，另一种情况可能是O₂过量，据此讨论计算．

解答 解：发生反应有：①2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，②2NO+O₂═2NO₂，
假设参加反应的CO₂为x L，NO为y L，则x+y=V，反应后剩余气体体积为：$\frac{V}{2}$=$\frac{1}{2}$（x+y），
 2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂…①
 2L                1L   
xL                $\frac{x}{2}$L
  2NO+O₂=2NO₂…②
 2L  1L  2L 
 yL $\frac{x}{2}$L 
（1）当反应②恰好反应时，即当y=x时，生成的NO₂的体积为yL，符合题意；
（2）当y＞x时，NO有过量，O₂反应完，此时反应掉的NO为xL，则剩余的NO为（yL-xL），生成的NO₂气体为xL，因此，反应最后得到的混合气体为NO和NO₂，其体积和为：（yL-xL）+xL=yL，由于y＞x，则剩余气体体积大于原来的一半，不符合题意；
（3）当y＜x时，NO不足，O₂过量，此时反应掉的O₂为$\frac{y}{2}$L，剩余的O₂为（$\frac{x}{2}$L-$\frac{y}{2}$L），生成的NO₂气体为yL；因此，反应最后得到的混合气体为O₂和NO₂，其体积和为：（$\frac{x}{2}$L-$\frac{y}{2}$L）+yL=$\frac{x}{2}$L+$\frac{y}{2}$L=$\frac{1}{2}$（x+y）L，这与题意“测得剩余气体体积大约只有原来的一半”符合，这表明如果y＜x，这种情况都能符合题意，所以选项A、B、D符合，C不符合，
故选C．

点评 本题考查混合物反应的有关计算，属于讨论型计算，题目难度较大，侧重对学生综合能力的考查，注意明确讨论法在化学计算中的应用．