Question

8．將盛有amolNO₂和bmolNO混合氣體的試管倒立于水槽中，再通人bmolO₂充分反應(yīng)后試管里剩余氣體的成分及物質(zhì)的量決定于a與b的關(guān)系，請?zhí)顚懕砀瘢?br />

a與b的關(guān)系	剩余氣體的成分	剩余氣體物質(zhì)的量
若a=b
若a＞b
若a＜b

Answer 1

分析 根據(jù)反應(yīng)4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃、3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO可知，當(dāng)二氧化氮、NO和氧氣都恰好完全反應(yīng)方程式為：4NO₂+4NO+4O₂+2H₂O═8HNO₃，即a=b，此時(shí)無氣體剩余；
若a＞b，二氧化氮過量，NO完全發(fā)生反應(yīng)4NO₂+4NO+4O₂+2H₂O═8HNO₃，剩余的二氧化氮發(fā)生反應(yīng)3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，bmolNO完全反應(yīng)消耗二氧化氮為bmol，則剩余的二氧化氮為（a-b）mol，再根據(jù)反應(yīng)3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO計(jì)算出剩余的NO氣體的物質(zhì)的量；
若a＜b，說明O₂過量，二氧化氮發(fā)生反應(yīng)4NO₂+4NO+4O₂+2H₂O═8HNO₃，剩余的NO發(fā)生反應(yīng)4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃，其中發(fā)生反應(yīng)4NO₂+4NO+4O₂+2H₂O═8HNO₃消耗的NO、O₂為amol，則發(fā)生反應(yīng)4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃消耗的O₂為（b-a）mol×$\frac{3}{4}$=$\frac{3}{4}$（b-a）mol，據(jù)此計(jì)算出最終剩余的氧氣的物質(zhì)的量．

解答 解：若a=b時(shí)，發(fā)生反應(yīng)為：4NO₂+4NO+4O₂+2H₂O═8HNO₃，則反應(yīng)后無氣體剩余；
若a＞b，二氧化氮過量，NO完全發(fā)生反應(yīng)：4NO₂+4NO+4O₂+2H₂O═8HNO₃，剩余的二氧化氮發(fā)生反應(yīng)：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，bmolNO完全反應(yīng)消耗二氧化氮為bmol，則剩余的二氧化氮為（a-b）mol，根據(jù)反應(yīng)3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO可知，剩余的NO氣體為：$\frac{1}{3}$（a-b）mol；
若a＜b，O₂過量，二氧化氮發(fā)生反應(yīng)：4NO₂+4NO+4O₂+2H₂O═8HNO₃，剩余的NO發(fā)生反應(yīng)：4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃，其中發(fā)生反應(yīng)4NO₂+4NO+4O₂+2H₂O═8HNO₃消耗的NO、O₂為amol，則發(fā)生反應(yīng)4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃消耗的O₂為（b-a）mol×$\frac{3}{4}$=$\frac{3}{4}$（b-a）mol，則最終剩余的氧氣為：bmol-amol-$\frac{3}{4}$（b-a）mol=$\frac{1}{4}$（b-a）mol，
故答案為：

a與b的關(guān)系	剩余氣體的成分	剩余氣體物質(zhì)的量
若a=b	無	0
若a＞b	NO	$\frac{1}{3}$（a-b）mol
若a＜b	O2	$\frac{1}{4}$（b-a）mol

．

點(diǎn)評 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握討論法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．