Question

在標(biāo)況下，將CO和CO₂混合氣體共0.1摩爾充入盛有3.9g Na₂O₂密閉容器中，然后用電火花不斷引燃容器內(nèi)氣體混合物，使之充分反應(yīng)．若CO₂在混合氣體中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x，試通過分析和計(jì)算，得出x值與剩余氣體的關(guān)系的幾種情況，將結(jié)果填寫入下表：

x值	剩余氣體
	化學(xué)式	物質(zhì)的量/摩

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)范圍討論題的計(jì)算,有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：先寫出發(fā)生反應(yīng)的方程式，然后寫出總反應(yīng)4Na₂O₂+2CO+2CO₂=4Na₂CO₃+O₂，分別根據(jù)x=0.5、x＜0.5、x＞0.5討論反應(yīng)后氣體組成及物質(zhì)的量即可．

解答： 解：3.9g過氧化鈉的物質(zhì)的量為：

3.9g

78g/mol

=0.05mol，根據(jù)反應(yīng)①2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂、②2CO+O₂

點(diǎn)燃  .

2CO₂可得：③4Na₂O₂+2CO+2CO₂=4Na₂CO₃+O₂，
當(dāng)x=0.5時(shí)，n（CO）=n（CO₂）=0.05mol，根據(jù)反應(yīng)③可知，反應(yīng)生成碳酸鈉固體和O₂，生成O₂的物質(zhì)的量為：0.05mol×

1

2

=0.025mol，
當(dāng)x＜0.5時(shí)，即n（CO₂）=0.1x＜0.05mol、c（CO）＞0.05mol，CO過量，反應(yīng)后氣體為CO和O₂，生成氧氣的物質(zhì)的量為：n（O₂）=0.1x×

1

2

=0.05x，剩余的CO的物質(zhì)的量為：（0.1-0.1x-0.1x）mol=（0.1-0.2x）mol，
當(dāng)x＞0.5時(shí)，n（CO₂）=0.1x＞0.05mol、c（CO）＜0.05mol，二氧化碳過量，發(fā)生反應(yīng)①③，反應(yīng)后氣體只有O₂，氧氣的物質(zhì)的量為：n（O₂）=0.1x×

1

2

=0.05x，
故答案為：

x值	剩余氣體
	化學(xué)式	物質(zhì)的量/摩
＜0.5	CO、O2	n（O2）=0.05x、n（CO）=0.1-0.2x
=0.5	O2	0.025mol
＞0.5	O2	0.05x

點(diǎn)評：本題考查了有關(guān)范圍討論的計(jì)算，題目難度中等，根據(jù)分步反應(yīng)寫出總反應(yīng)、明確x的范圍為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．