题目内容

在20℃时一刚性容器内部有一不漏气且可滑动的活塞将容器分隔成左、右室两室.左室充入N2,右室充入H2和O2,活塞正好停留离左端1/5处(如图a)然后点燃引爆H2和O2混合器,活塞先左弹(设容器不漏气),恢复至原来温度,活塞恰好停在中间(如图b),水蒸气的体积可忽略,则反应前H2和O2的体积比可能是(  )
A、7:1B、1:3
C、1:1D、3:1
考点:有关混合物反应的计算
专题:
分析:左右压强相等,气体的物质的量之比等于体积之比,反应后恢复至原来的温度,活塞正好停留在容器的中间,说明反应后左右气体的物质的量相等,据此结合反应方程式进行计算.
解答: 解:设氮气的物质的量为1mol,
左室充入N2,右室充入H2和O2,活塞正好使N2占容器体积的
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左右压强相等,气体的物质的量之比等于体积之比,
则H2和O2的物质的量为4mol,
点燃H2和O2的混合气体,反应方程式为:2H2+O2
 点燃 
.
 
2H2O,
反应后活塞正好停留在容器的中间,说明反应后左右气体的物质的量相等,
右室中气体的物质的量为1mol,
则反应的H2和O2共为3mol,如果剩余是氢气,其中n(H2)=3mol,n(O2)=1mol,其体积之比为3:1;
如果剩余气体是氧气,则原气体中n(H2)=2mol,n(O2)=2mol,二者的物质的量之比为1:1,
故选CD.
点评:本题考查混合物反应的计算,题目难度中等,明确气体体积与物质的量的关系是解本题关键,注意平衡状态时两边容器内压强相等,气体的物质的量相等.
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