Question

17．已知化学方程式中各物质的化学计量数之比等于同温同压下气体的体积之比．在常温常压下，H₂和O₂的混合气体为aL，用电火花引燃后恢复室温，剩余气体的体积为bL，求原混合气体中H₂和O₂的体积之比．

Answer 1

分析 氢气和氧气反应的化学方程式为：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O，最后剩余bL气体，则反应消耗了（a-b）L气体，根据反应方程式计算出反应消耗的氧气和氢气的体积，再结合剩余的气体可能为氢气或氧气计算出原混合气体中氢气和氧气的体积．

解答 解：氢气和氧气的反应方程式为2H₂+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O，反应消耗的气体总体积为：aL-bL=（a-b）L，
该温度下水为液体，参加反应的氢气体积为：$\frac{2}{3}$（a-b）L，参加反应的氧气体积为：$\frac{1}{3}$（a-b）L，
当剩余气体为氢气时，原混合气体中氢气总体积为：$\frac{2}{3}$（a-b）L+bL=$\frac{1}{3}$（2a+b）L，混合气体中O₂的体积氧气体积为：$\frac{1}{3}$（a-b）L，此时混合气体中H₂和O₂的体积之比为：$\frac{2a+b}{a-b}$；
当剩余气体为氧气时，原混合气体中氢气总体积为：$\frac{2}{3}$（a-b）L，混合气体中O₂的体积氧气体积为：$\frac{1}{3}$（a-b）L+bL=$\frac{1}{3}$（a+2b）L，此时混合气体中H₂和O₂的体积之比为：$\frac{2（a-b）}{a+2b}$，答：当剩余气体为氢气时，原混合气体中H₂和O₂的体积之比为$\frac{2a+b}{a-b}$；当剩余气体为氧气时，原混合气体中H₂和O₂的体积之比为$\frac{2（a-b）}{a+2b}$．

点评 本题考查混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应实质为解答关键，注意掌握讨论法在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．