题目内容

1.将容积为50mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体,将量筒倒置在盛满水的水槽里,一段时间后,量筒里剩余气体体积为5mL.若向量筒内鼓入氧气后,可以观察到量筒内水柱继续上升,直至量筒内完全被水充满,则原混合气体中NO2和O2体积比是(  )
A.43:7B.18:7C.4:1D.22:3

分析 可能发生的反应为:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,3NO2+H2O=2HNO3+NO,试管中O2和NO2气体按体积比1:4混合全部溶解;由于向量筒内鼓入氧气后,可以观察到量筒内水柱继续上升,直至量筒内完全被水充满,则剩余气体NO,先根据3NO2+H2O=2HNO3+2NO求出过量的NO2,然后根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3求氧气体积,进而计算NO2的体积,据此进行解答.

解答 解:NO2和O2与水的反应属于循环反应,可简化为:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,对该反应来说,
根据“若向量筒内鼓入氧气后,可以观察到量筒内水柱继续上升,直至量筒内完全被水充满”可知,反应后剩余气体为NO,
结合反应3NO2+H2O=2HNO3+NO可知剩余NO气体是5mL,则剩余的NO2为:5mL×3=15mL,其余的35mL气体中V(NO2):V(O2)=4:1,则混合气体中氧气的体积为:35mL×$\frac{1}{5}$=7mL,二氧化氮的体积为:50mL-7mL=43mL,则原混合气体中NO2和O2体积比为:43mL:7mL=43:7,
故选A.

点评 本题考查了混合物有关计算,题目难度中等,正确判断反应后剩余气体组成为解答关键,再根据反应的方程式计算,试题培养了学生的分析及化学计算能力.

练习册系列答案
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11.根据题意回答下列问题
(I)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水.当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量).
(1)反应的热化学方程式为N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/mol.
(2)又已知H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol.则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是408.875kJ.

(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是产物不会造成环境污染.
(II)某实验小组测定中和热做了三次实验,所用NaOH溶液的浓度为0.55mol•L-1,盐酸的浓度为0.5mol•L-1,每次取NaOH溶液和盐酸溶液各50mL,并记录如表原始数据.
实验序号起始温度t1/℃终止温度(t2)/℃温差(t2-t1)/℃
盐酸NaOH溶液平均值
125.124.925.028.33.3
225.125.125.128.43.3
325.125.125.128.53.4
(1)已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00g•cm-3,中和后混合液的比热容c═4.18×10-3 kJ•g-1•℃-1,则该反应的中和热为△H=55.16.
(2)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应,则测得的中和热会偏小(填“偏大”、“偏小”或“不变”),其原因是用醋酸代替盐酸,醋酸电离要吸收能量,造成放出的能量偏小,所以测得的△H偏大,中和热偏小.
(3)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤,若无此操作步骤,则测得的中和热偏小(填“偏大”、“偏小”或“不变”).

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