Question

17．224mL由O₂和NH₃組成的混合氣體通過灼熱的固體催化劑，充分反應(yīng)后，再通過足量的水，最終收集到22.4mLO₂．則原混合氣體中O₂的體積是（假設(shè)氨全船被氧化，氣體體積均已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）（　�。�

• A． 115.75mL
• B． 134.48mL
• C． 143.75mL
• D． 156.8mL

Answer 1

分析 發(fā)生反應(yīng)為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O、4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，剩余的22.4mL氣體可能為氧氣，有可能是NO，設(shè)出混合氣體中氨氣體積為x、氧氣體積為y，然后分別根據(jù)剩余氣體為氧氣、NO結(jié)合反應(yīng)方程式列式計(jì)算即可．

解答 解：最終收集到22.4mL氣體可能為氧氣，有可能為NO，
當(dāng)剩余氣體為氧氣時(shí)，發(fā)生反應(yīng)有：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O、4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，設(shè)氧氣總體積為y，氨氣總體積為x，則：①x+y=224mL；由于氨氣完全反應(yīng)，則x體積氨氣消耗氧氣體積為：x×$\frac{5}{4}$=$\frac{5}{4}$x，同時(shí)生成NO體積為x，生成的NO完全反應(yīng)消耗氧氣的體積為：x×$\frac{3}{4}$=$\frac{3}{4}$x，則：②$\frac{5}{4}$x+$\frac{3}{4}$x+22.4mL=y，聯(lián)立①②解得：x=67.2mL、y=156.8mL，即：氧氣體積為156.8mL；
當(dāng)剩余的氣體為NO時(shí)，則氧氣、氨氣完全反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O、4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，剩余的22.4mL為NO，設(shè)原混合氣體中氨氣體積為x、氧氣體積為y，則：③x+y=224mL，氨氣完全反應(yīng)消耗氧氣體積為x×$\frac{5}{4}$=$\frac{5}{4}$x，同時(shí)生成NO體積為x，其中轉(zhuǎn)化成硝酸的NO體積為：（x-22.4）mL，此過程中消耗氧氣體積為：（x-22.4mL）×$\frac{3}{4}$，消耗氧氣總體積為：④$\frac{5}{4}$x+（x-22.4mL）×$\frac{3}{4}$=y，聯(lián)立③④可得：x=80.27mL、y=143.73mL，即：原混合氣體中氧氣的總體積為143.73mL，
根據(jù)分析可知，原混合氣體中氧氣總體積可能為：156.8mL或143.73mL，
故選CD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度較大，明確剩余氣體組成為解答關(guān)鍵，注意掌握討論法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．