10mL NO、CO2的混合氣體通過足量的Na2O2后,氣體的體積變?yōu)?mL(相同狀況),則CO2和NO的體積比不可能為( 。
A、1:1B、2:1C、3:2D、1:2
分析:發(fā)生反應(yīng)有:①2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,②2NO+O2═2NO2,問題的關(guān)鍵在于NO與氧氣反應(yīng)存在著三種可能性,一種情況是恰好反應(yīng),一種情況是NO過量,另一種情況可能是O2過量,據(jù)此討論計(jì)算.
解答:解:發(fā)生反應(yīng)有:①2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,②2NO+O2═2NO2,
假設(shè)參加反應(yīng)的CO2為x mL,NO為y mL,則x+y=10,
 2CO2 +2Na2O2 =2Na2CO3 +O2…①
2mL                  1mL  
xmL                  
x
2
mL
  2NO+O2=2NO2 …②
 2mL  1mL  2mL 
 ymL  
x
2
mL
(1)當(dāng)反應(yīng)②恰好反應(yīng)時(shí),即當(dāng)y=x時(shí)(此時(shí)x、y都等于5),生成的NO2的體積為5mL,顯然符合題意,所以選項(xiàng)A正確;
(2)當(dāng)y>x時(shí),NO有過量,O2反應(yīng)完,此時(shí)反應(yīng)掉的NO為xmL,則剩余的NO為(ymL-xmL),生成的NO2氣體為xmL,因此,反應(yīng)最后得到的混合氣體為NO和NO2,其體積和為:(ymL-xmL)+xmL=ymL,結(jié)合x+y=10,再根據(jù)NO過量的前提條件:y>x,可以得出結(jié)論:y>5.這與題意“氣體體積縮小為5mL”不符,這種情況不可能符合題意,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
(3)當(dāng)y<x時(shí),NO不足,O2過量,此時(shí)反應(yīng)掉的O2
y
2
mL,剩余的O2為(
x
2
mL-
y
2
mL),生成的NO2氣體為ymL.因此,反應(yīng)最后得到的混合氣體為O2和NO2,其體積和為:(
x
2
mL-
y
2
mL)+ymL=
x
2
mL+
y
2
mL=5mL,這與題意“氣體體積縮小為5mL”符合,這表明如果y<x,這種情況都能符合題意,所以選項(xiàng)B、C正確,
故選D.
點(diǎn)評(píng):本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算,屬于討論型計(jì)算,難度較大,側(cè)重對(duì)學(xué)生綜合能力的考查,確定可能的情況是關(guān)鍵.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2010?杭州一模)對(duì)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的研究需要從反應(yīng)條件、限度、速率、定量關(guān)系等因素進(jìn)行綜合分析,下列是關(guān)于化學(xué)反應(yīng)原理的系列研究,請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息回答有關(guān)問題.

(1)關(guān)于反應(yīng)生成物的定量研究:
已知反應(yīng):Br2+2Fe2+═2Br-+2Fe3+,向10mL 0.1mol?L-1的FeBr2溶液中通入0.001mol Cl2,反應(yīng)后,溶液中除含有Cl-外,還一定
C
C
.(填字母序號(hào))
A.含F(xiàn)e2+,不含F(xiàn)e3+B.含F(xiàn)e3+,不含Br-C.含F(xiàn)e3+,含有Br-
(2)關(guān)于反應(yīng)限度的研究:
已知在773K、固定體積的容器中,反應(yīng)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)過程中能量變化如圖1.曲線Ⅱ表示使用催化劑時(shí)的能量
變化.若投入a mol CO、2a mol H2,平衡時(shí)能生成0.1a mol CH3OH,反應(yīng)就具工業(yè)應(yīng)用價(jià)值.
①若按上述投料比使該反應(yīng)具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值,CO的平衡轉(zhuǎn)化率最小為
10%
10%
;
②在容器容積不變的前提下,欲提高H2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施(答兩項(xiàng)即可):
增大CO濃度
增大CO濃度
、
適當(dāng)降低溫度或及時(shí)分離CH3OH
適當(dāng)降低溫度或及時(shí)分離CH3OH
;
(3)關(guān)于反應(yīng)速率的研究:
氧化還原反應(yīng)中實(shí)際上包含氧化和還原兩個(gè)過程.下面是HNO3發(fā)生 的一個(gè)還原過程的反應(yīng)式:NO3-+4H++3e-→NO+2H2O
①KMnO4、Na2CO3、CuO、KI四種物質(zhì)中的
KI
KI
 (填化學(xué)式)能使上述還原過程發(fā)生.
②欲用圖2裝置測(cè)算硝酸被還原的速率,當(dāng)反應(yīng)物的濃度、用量及其他影響速率的條件確定之后,可以通過測(cè)定
單位時(shí)間內(nèi)收集的氣體體積(或收集一定體積的氣體所用的時(shí)間)
單位時(shí)間內(nèi)收集的氣體體積(或收集一定體積的氣體所用的時(shí)間)
推(計(jì))算反應(yīng)速率.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(16分)應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)需要研究化學(xué)反應(yīng)的條件、限度和速率。

(1)已知反應(yīng):Br2+2Fe2=2Br+2Fe3 ,向10mL 0.1 mol·L1的FeBr2溶液中通入0.001 mol Cl2,反應(yīng)后,溶液中除含有Cl-外,還一定有          (填序號(hào))。

①含F(xiàn)e2+,不含F(xiàn)e3+② 含F(xiàn)e3+,不含Br-③ 含F(xiàn)e3+,還含有Br-

(2)773 K、固定體積的容器中,反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)過程中能量變化如下圖。曲線Ⅱ表示使用催化劑時(shí)的能量變化。若投入amol CO、2a mol H2,平衡時(shí)能生成0.1a mol CH3OH,反應(yīng)就具工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

①若按上述投料比使該反應(yīng)具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值,CO的平衡轉(zhuǎn)化率最小為          

②在容器容積不變的前提下,欲提高H2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施(答兩項(xiàng)即可)                                                      ;

③下列與催化劑有關(guān)的說法中,正確的是        (填字母序號(hào))。

a. 使用催化劑,使反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH>-91kJ·mol1

b. 使用催化劑, 能夠提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率

c. 使用催化劑,不能改變反應(yīng)的平衡常數(shù)K

(3)高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。我國(guó)學(xué)者提出用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的方案,裝置如右圖所示。

① Ni作           (填“陰”或“陽”)極;

②Ni電極的電極反應(yīng)式為:                                。

(4)氧化還原反應(yīng)中實(shí)際上包含氧化和還原兩個(gè)過程。下面是HNO3發(fā)生的一個(gè)還原過程的反應(yīng)式:NO-3+4H+3e→NO+2H2O

①KMnO4、HCl、Fe(NO3)2、CuO、KI五種物質(zhì)中的           (填化學(xué)式)能使上述還原過程發(fā)生。

②欲用下圖裝置通過測(cè)定氣體生成量測(cè)算硝酸被還原的速率,當(dāng)反應(yīng)物的濃度、用量及其他影響速率的條件確定之后,可以通過測(cè)定                     推(計(jì))算反應(yīng)速率。

 

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