Question

在25℃，101kPa條件下，將15LO₂通入10LCO和H₂的混合氣中，使其完全燃燒，干燥后，恢復(fù)至原來的溫度和壓強(qiáng)。

    (1)若剩余氣體的體積是15L，則原CO和H₂的混合氣中V(CO)＝_________L，V(H₂)＝_________L。

    (2)若剩余氣體的體積為αL，則原CO和H₂的混合氣中V(CO):y(H₂)＝_________。

    (3)若剩余氣體的體積為αL，則α的取值范圍是_________。

 

Answer 1

答案：
解析：

(1)5，5； (2)； (3)10＜α＜20

提示：

解題涉及的兩個燃燒反應(yīng)，方程式如下： 仔細(xì)審視這兩個方程式的化學(xué)計量數(shù)(系數(shù))可知：     (1)無論是CO或H2，它們?nèi)紵�所需要的O2的摩爾數(shù)都只是自己的一半；     (2)燃燒前的CO和燃燒后的CO2的摩爾數(shù)是相等的，因此其體積是不變的.但是燃燒前的H2的體積在燃燒后是不計的。     據(jù)此，加入題設(shè)數(shù)據(jù)可知：     (1)10LCO和H2的混合氣，充分燃燒只需要5LO2，題給15L，將多余10L。     如果剩余氣體為15L，則必定還有CO2，它來源于CO，它們的體積應(yīng)是：     V(CO2)＝V(CO)＝(15－10)L＝5L(答案)     原料氣CO＋H2共10L，因此H2的體積應(yīng)是     V(H2)＝(10－5)L＝5L(答案)     (2)剩余氣體為αL，其中有O210L，所以CO2應(yīng)是(α－10)L，CO2來自CO：     V(CO)＝V(CO2)＝(α一10)L     V(H2)＝10L－(α一10)L＝(20－α)L     V(CO):V(H2)＝(α－10):(20－α)     (3)剩余氣體為αL，其中必含O210L，     因此α>10。     又因為氧氣實際消耗為(15－10)L，兩種氣體合計共為10L，如果全部是H2，則剩余氣體只有O2應(yīng)該是10L，如果全部是CO，則剩余氣體還有10L的CO2，全部剩余氣體應(yīng)該是：       V(O2)＋V(CO2)＝10L＋10L＝20L     即α的取值范圍是     10L≤aL≤20L     如果原料氣指定是混合氣，則10＜α＜20(答案)     本題3個小題由具體到抽象，最后討論到邊界條件，需要既掌握化學(xué)計算的技巧更需要靈活運用。