Question

13．H₂和O₂的混合氣體，在120℃和一定壓強(qiáng)下體積為a L，點(diǎn)燃后發(fā)生應(yīng)．待氣體恢復(fù)至原來溫度和壓強(qiáng)時，測得其體積為bL．
（1）若剩余氣體含H₂，a L氣體中含H₂bL．
（2）若剩余氣體含O₂，a L氣體中含H₂2（a-b）L．

Answer 1

分析 根據(jù)題意可以知道，同溫、同壓下，相同體積的不同氣體分子中含有相同數(shù)目分子，所以結(jié)合氫氣和氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式可以知道反應(yīng)中氫氣和氧氣反應(yīng)的體積之比為2：1，由于沒有指明各物質(zhì)的體積關(guān)系，所以在反應(yīng)時有三種情況：①恰好完全反應(yīng)，②氧氣剩余，③氫氣剩余，所以可以據(jù)此結(jié)合化學(xué)方程式來完成解答．

解答 解：氫氣和氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O，在120℃和1.01×10⁵Pa壓強(qiáng)下，生成的水也是以氣體的狀態(tài)存在的，
（1）若氫氣過量，則設(shè)氧氣的體積為y，則：
2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O
2       1             2
2y      y           2y
根據(jù)反應(yīng)前后剩余的氫氣的質(zhì)量相等得：
aL-（2y+y）=bL-2y
解得：y=（a-b）L
即原混合氣體中氧氣的體積為（a-b）L，氫氣=aL-（a-b）L=bL，故答案為：b；
（2）如果氧氣過量，則設(shè)反應(yīng)的氧氣的體積為x，則：
2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O
2    1       2
2x   x       2x
根據(jù)反應(yīng)前后剩余的氧氣的質(zhì)量相等得：
aL-（2x+x）=bL-2x
解得：x=（a-b）L；
所以原混合氣體中氧氣的體積為：aL-2x=aL-2（a-b）L=（2b-a）L，含氫氣體積=aL-（2b-a）L=2（a-b）L；
故答案為：2（a-b）．

點(diǎn)評 本題難度中等，考查新信息的獲取能力、處理能力及靈活運(yùn)用進(jìn)行解題的能力，注意過量計(jì)算的分析判斷，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．