Question

5．在相同温度和相同体积的条件下，气体压强与气体分子数目成正比关系．若a g碳和b g氧气放入一恒容密闭容器中．在一定条件下恰好完全反应，相同温度下，测得反应前后容器内的气体压强分别为p₁，p₂．如果p₁=p₂，则a：b的取值范围是≤$\frac{3}{8}$．

Answer 1

分析 根据反应前后容器内气体压强不变，根据在相同温度和相同体积的条件下，气体压强（P）与气体分子数目（n）成正比关系（P=kn），可判断反应前后气体的分子数目没改变；根据碳在氧气中充分燃烧与不充分燃烧的规律，此时碳应充分燃烧全部生成二氧化碳，其中氧气足量或过量；根据碳在氧气中完全燃烧的化学方程式，由反应中碳与所消耗氧气的质量关系，判断密闭容器中ag碳和bg氧气的关系．

解答 解：根据题意，反应前后分子数目不变，由C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂与2C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO，可判断碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，
假设ag碳和bg氧气恰好完全反应，则
C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂
12 32
ag bg
$\frac{12}{ag}$=$\frac{32}{bg}$
a=$\frac{3b}{8}$
若容器中氧气有剩余，反应前后分子数目也不变，反应前后压强也相同，因此，容器中碳的质量a：b≤$\frac{3}{8}$．
故答案为：≤$\frac{3}{8}$．

点评 根据碳在氧气中完全燃烧与不完全燃烧前后气体的分子个数关系，判断该题中所发生反应为完全燃烧生成二氧化碳，是解决问题的关键．