Question

5．m mol乙炔跟n mol氢气在密闭容器中反应，当其达到平衡时生成p mol乙烯，将平衡混合气体完全燃烧生成CO₂和H₂O，所需氧气的物质的量是（　　）

• A． （3m+n）mol
• B． （3m+n+2p）mol
• C． （2.5m+0.5n-3p）mol
• D． （2.5m+0.5n）mol

Answer 1

分析 据元素守恒，反应后混合气体的耗氧量即是m molC₂H₂和nmolH₂的耗氧量，反应生成CO₂和H₂O，根据碳元素守恒有n（CO₂）=2n（C₂H₂），根据氢元素守恒由n（H₂O）=n（C₂H₂）+n（H₂），根据氧元素守恒有2n（O₂）=2n（CO₂）+n（H₂O），据此计算消耗的氧气．

解答 解：反应前后C和H反应后元素的质量没有发生变化，则混合气体的耗氧量即是m molC₂H₄和nmolH₂的耗氧量，
根据碳元素守恒可知：n（CO₂）=2n（C₂H₂）=2m mol，
根据氢元素守恒可知：n（H₂O）=n（C₂H₂）+n（H₂）=m mol+n mol，
根据氧元素守恒有2n（O₂）=2n（CO₂）+n（H₂O）=2×2m mol+mmol+n mol=5m mol+nmol，
即n（O₂）=$\frac{1}{2}$（5m+n）mol=（2.5m+0.5n）mol，
故选D．

点评 本题考查混合物的计算，题目难度中等，判断反应后混合气体的耗氧量与C₂H₂和H₂的混合物的耗氧量相等为解答关键，注意掌握元素守恒在化学计算中的应用方法．