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）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)的壓強為原來的，則原混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不可能是（ ）
A．24
B．15
C．30
D．36

Answer 1

【答案】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+O₂ 2CO₂，一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+O₂ 2H₂O，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)的壓強為原來的，剩余氣體可能為O₂，不可能為H₂或CO，利用端值法討論判斷混合氣體的平均相對分子質(zhì)量的范圍．
解答：解：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+O₂ 2CO₂，一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+O₂ 2H₂O，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)的壓強為原來的，剩余氣體可能為O₂，不可能為H₂或CO，
如剩余氣體為氧氣，應(yīng)為原體積的，由方程式可知為原體積的，如為H₂和CO₂的混合物，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為=23，
如為CO和CO₂的混合物，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為=36，
則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量介于23～36，
故選BD．
點評：本題考查混合物的計算，題目難度較大，注意當(dāng)氣體剩余時，能正確判斷剩余氣體的成分，為解答該題的關(guān)鍵．