Question

通常情况下，CO和O₂的混合气体m L用电火花引燃，体积变为n L（前后条件相同）．
（1）试确定混合气体中CO和O₂的体积．
（2）当反应后的气体密度在同样条件下为氢气的15倍，试确定反应后气体的成分．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）根据题中数据计算出反应前后气体的体积差，然后根据反应方程式利用差量法计算出反应消耗的一氧化碳和氧气的体积，最后通过讨论确定混合气体中一氧化碳和氧气的体积；
（2）根据反应后气体与氢气的相对密度计算出平均分子量，然后根据一氧化碳、氧气、二氧化碳的相对分子量确定反应后气体组成．

解答： 解：（1）一氧化碳与氧气的反应方程式为：2CO+O₂

点燃  .

2CO₂，反应后气体体积减少了：mL-nL=（m-n）L，
2CO+O₂

点燃  .

2CO₂，△V
2    1            1
x    y         （m-n）L
反应消耗的CO体积为：2（m-n）L，消耗的O₂的体积为：（m-n）L；
若反应后O₂有剩余，则混合气体中CO体积为：2（m-n）L，氧气的体积为：mL-2（m-n）L=（2n-m）L；
若反应后CO有剩余，则原混合气体中氧气的体积为：（m-n）L，根据C原子守恒，CO的体积为：nL，
答：混合气体中CO和O₂的体积可能为：V（O₂）=（2n-m）L、V（CO）=（m-n）L，V（O₂）=（m-n）L、V（CO）=nL；
（2）相同条件下气体的密度与相对分子量成正比，由于反应后的气体密度在同样条件下为氢气的15倍，则反应后的混合气体的平均分子量为：2×15=30，由于CO₂的分子量是44，氧气O₂的分子量是32，CO的分子量是28，所以反应后的气体一定是CO和CO₂的混合气体，
答：反应后气体为CO和CO₂的混合气体．

点评：本题考查了有关混合物反应的计算，题目难度中等，注意掌握根据差量法计算混合物组成的方法，解答（1）需要利用讨论法完成；明确相对分子量与密度的关系是解答（2）的关键．