Question

7．在20℃時，在一剛性容器內(nèi)部有一個不漏氣且可滑動的活塞將容器分隔成左右兩室．左室充入氮氣，右室充入氫氣與氧氣的混和氣體，活塞恰好停留在離左端的四分之一處，然后引燃氫、氧混和氣體，反應(yīng)完畢后恢復(fù)至原來溫度，活塞恰好停在中間，如果忽略水蒸氣體積，則反應(yīng)前氫氣與氧氣的體積比可能是（　�。�

• A． 3：4
• B． 4：5
• C． 2：1
• D． 4：3

Answer 1

分析 左右壓強相等，氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比，設(shè)氮氣的物質(zhì)的量為1mol，則開始時氫氣、氧氣總物質(zhì)的量為3mol，引燃氫、氧混和氣體，反應(yīng)后恢復(fù)至原來的溫度，活塞正好停留在容器的中間，說明反應(yīng)后左右氣體的物質(zhì)的量相等，即右室剩余氣體為1mol，可能為氧氣，也可能為氫氣，結(jié)合方程式計算解答．

解答 解：左右壓強相等，氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比，設(shè)氮氣的物質(zhì)的量為1mol，則開始時氫氣、氧氣總物質(zhì)的量為3mol，引燃氫、氧混和氣體，反應(yīng)后恢復(fù)至原來的溫度，活塞正好停留在容器的中間，說明反應(yīng)后左右氣體的物質(zhì)的量相等，即右室剩余氣體為1mol，
若右室剩余氣體為氧氣，參加反應(yīng)的氧氣、氫氣總為3mol-1mol=2mol，由2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O，可知氫氣為2mol×$\frac{2}{3}$=$\frac{4}{3}$mol，則氧氣為3mol-$\frac{4}{3}$mol=$\frac{5}{3}$mol，故反應(yīng)前氫氣與氧氣的體積比為$\frac{4}{3}$mol：$\frac{5}{3}$mol=4：5；
若右室剩余氣體為氫氣，參加反應(yīng)的氧氣、氫氣總為3mol-1mol=2mol，由2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O，可知氧氣為2mol×$\frac{1}{3}$=$\frac{2}{3}$mol，則氫氣為3mol-$\frac{2}{3}$mol=$\frac{7}{3}$mol，故反應(yīng)前氫氣與氧氣的體積比為$\frac{7}{3}$mol：$\frac{2}{3}$mol=7：2，
故選：B．

點評 本題考查混合物計算、阿伏伽德羅定律及其推論，關(guān)鍵明確是左右兩室的壓強、氣體物質(zhì)的量相等，題目難度中等．