Question

將一定量的H₂、CO和CO₂的混合氣體通入盛有足量Na₂O₂粉末（Na₂O₂體積忽略不計(jì)）的密閉容器中，用電火花引燃直至反應(yīng)完全．恢復(fù)到原溫度，容器內(nèi)的壓強(qiáng)為原來(lái)的，則原混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不可能是

1. A.
   15
2. B.
   28
3. C.
   30
4. D.
   36

Answer 1

AD
分析：Na₂O₂與CO₂反應(yīng)：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，CO與H₂在氧氣中完全燃燒，生成CO₂和H₂O，生成的CO₂和H₂O再與Na₂O₂反應(yīng)．2CO+O₂2CO₂，一氧化碳與二氧化碳物質(zhì)的量相等，Na₂O₂與CO₂反應(yīng)：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，質(zhì)量增重△m=2Na₂CO₃-2Na₂O₂=2CO，可知反應(yīng)后固體質(zhì)量增加量為CO的質(zhì)量；2H₂+O₂2H₂O，生成的水與氫氣物質(zhì)的量相等，Na₂O₂與H₂O反應(yīng)2：H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂，質(zhì)量增重△m=2H₂O-O₂=2H₂，可知反應(yīng)后固體增加的質(zhì)量為氫氣質(zhì)量，相當(dāng)于是H₂、CO與過(guò)氧化鈉直接發(fā)生化合反應(yīng)，恢復(fù)到原溫度，容器內(nèi)的壓強(qiáng)為原來(lái)的，剩余氣體為O₂，不可能為H₂或CO．令原混合物的物質(zhì)的量為4mol，則反應(yīng)后氧氣的物質(zhì)的量為1mol，由方程式可知原混合物中二氧化碳為2mol，氫氣與CO共4mol-2mol=2mol，利用端值法討論判斷混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量的范圍．
解答：Na₂O₂與CO₂反應(yīng)：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，CO與H₂在氧氣中完全燃燒，生成CO₂和H₂O，生成的CO₂和H₂O再與Na₂O₂反應(yīng)．2CO+O₂2CO₂，一氧化碳與二氧化碳物質(zhì)的量相等，Na₂O₂與CO₂反應(yīng)：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，質(zhì)量增重△m=2Na₂CO₃-2Na₂O₂=2CO，可知反應(yīng)后固體質(zhì)量增加量為CO的質(zhì)量；2H₂+O₂2H₂O，生成的水與氫氣物質(zhì)的量相等，Na₂O₂與H₂O反應(yīng)2：H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂，質(zhì)量增重△m=2H₂O-O₂=2H₂，可知反應(yīng)后固體增加的質(zhì)量為氫氣質(zhì)量，相當(dāng)于是H₂、CO與過(guò)氧化鈉直接發(fā)生化合反應(yīng)，恢復(fù)到原溫度，容器內(nèi)的壓強(qiáng)為原來(lái)的，剩余氣體為O₂，不可能為H₂或CO，
令原混合物的物質(zhì)的量為4mol，則反應(yīng)后氧氣的物質(zhì)的量為1mol，由方程式可知原混合物中二氧化碳為2mol，氫氣與CO共4mol-2mol=2mol，
若為H₂和CO₂的混合物，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為=23，
若為CO和CO₂的混合物，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為=36，
則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量介于23～36，
故選AD．
點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的計(jì)算，題目難度較大，注意當(dāng)氣體剩余時(shí)，能正確判斷剩余氣體的成分，為解答該題的關(guān)鍵．