Question

20．在密闭容器中盛有H₂、O₂、Cl₂混合气体，通过电火花引燃，气体恰好完全反应，冷却至室温后，所得液体产物中HCl的质量分数为12.6%，则容器中原有H₂、O₂、Cl₂分子个数比为（已知H₂能在Cl₂中燃烧生成HCl）（　　）

• A． 6：3：2
• B． 9：6：1
• C． 10：6：1
• D． 29：14：1

Answer 1

分析 根据氢气和氧气在点燃的条件下生成水，氢气和氯气在点燃的条件下生成氯化氢，发生的反应为：H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2HCl、2H₂+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O，恰好完全反应，设生成的氯化氢的物质的量为a，生成的水的物质的量为b，依据化学方程式可以确定，氢气的物质的量是$\frac{a}{2}$+b，氯气的物质的量是$\frac{a}{2}$，氧气的物质的量是$\frac{b}{2}$，在相同的状况下，物质的量之比等于气体的体积之比进行分析．

解答 解：氢气和氧气在点燃的条件下生成水，氢气和氯气在点燃的条件下生成氯化氢，发生的反应为：H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2HCl、2H₂+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O，恰好完全反应，设生成的氯化氢的物质的量为a，生成的水的物质的量为b，所以
$\frac{36.5a}{36.5a+18b}$×100%=12.6%
a：b=1：14，
可以令a=1mol，b=14mol，所以氢气的物质量是$\frac{a}{2}$+b=14.5mol，氯气的物质的量是$\frac{a}{2}$=0.5mol，氧气的物质的量是$\frac{b}{2}$=7mol，在相同的状况下，物质的量之比等于气体的体积之比，所以容器中原有H₂、O₂、Cl₂分子个数比为：29：14：1，
答案：D．

点评 本题考查混合物的有关计算，根据质量分数确定氯化氢与水的物质的量关系是关键，难度中等，注意利用赋值法简化计算．