Question

20．有H₂和O₂的混合氣體a L，經(jīng)點火反應后，其體積減小為b L（反應前后氣體的體積在同溫同壓下測定，且在100℃以下）．計算混合氣體中H₂和O₂的體積．

Answer 1

分析 氫氣和氧氣反應的化學方程式為：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O，最后剩余bL氣體，則反應消耗了（a-b）L氣體，根據(jù)反應方程式計算出反應消耗的氧氣和氫氣的體積，再結合剩余的氣體可能為氫氣或氧氣計算出原混合氣體中氫氣和氧氣的體積．

解答 解：氫氣和氧氣的反應方程式為2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O，反應消耗的氣體總體積為：aL-bL=（a-b）L，
該溫度下水為液體，參加反應的氫氣體積為：$\frac{2}{3}$（a-b）L，參加反應的氧氣體積為：$\frac{1}{3}$（a-b）L，
當剩余氣體為氫氣時，原混合氣體中氫氣總體積為：$\frac{2}{3}$（a-b）L+bL=$\frac{1}{3}$（2a+b）L，混合氣體中O₂的體積氧氣體積為：$\frac{1}{3}$（a-b）L；
當剩余氣體為氧氣時，原混合氣體中氫氣總體積為：$\frac{2}{3}$（a-b）L，混合氣體中O₂的體積氧氣體積為：$\frac{1}{3}$（a-b）L+bL=$\frac{1}{3}$（a+2b）L，
答：當氫氣過量時，原混合氣體中氫氣總體積為$\frac{1}{3}$（2a+b）L，O₂的體積氧氣體積為：$\frac{1}{3}$（a-b）L；當剩余氣體為氧氣時，原混合氣體中氫氣總體積為$\frac{2}{3}$（a-b）L，混合氣體中O₂的體積氧氣體積為$\frac{1}{3}$（a+2b）L．

點評 本題考查混合物反應的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應實質為解答關鍵，注意掌握討論法在化學計算中的應用方法，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．