Question

氫氣和氧氣的混合氣體在0℃和一定壓強下體積為a L，點燃后發(fā)生反應(yīng)，待氣體恢復(fù)至原來溫度和壓強時，測得其體積為b L，原混合氣體中氫氣和氧氣的體積各是多少？（若將溫度改為120℃則結(jié)果如何？）

Answer 1

考點：有關(guān)過量問題的計算

專題：計算題

分析：0℃和一定壓強下，水的狀態(tài)為液體，根據(jù)差量法分別從氫氣過量、氧氣過量兩個方面討論原混合氣體中氫氣和氧氣的體積；當(dāng)溫度改為120℃時，水的狀態(tài)為氣體，根據(jù)差量法分別從氫氣過量、氧氣過量、恰好反應(yīng)三個方面討論得出原混合氣體中氫氣和氧氣的體積．

解答：解：0℃和一定壓強下，氫氣和氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O，生成的水為液態(tài)，
      2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O（l）△V
       2  1               3
       x  y            （a-b）L
x=

2

3

（a-b）L，y=

1

3

（a-b）L，
①當(dāng)氧氣過量時，氫氣完全反應(yīng)，氫氣體積為：

2

3

（a-b）L，氧氣的體積為：aL-

2

3

（a-b）L=（

1

3

a+

2

3

b）L，
②當(dāng)氫氣過量時，氧氣完全反應(yīng)，氧氣的體積為：

1

3

（a-b）L，則氫氣的體積為：aL-

1

3

（a-b）L=（

2

3

a-

1

3

b）L，
答：在0℃和一定壓強下，若氧氣過量，則原混合氣體中氫氣體積為

2

3

（a-b）L，氧氣的體積為=（

1

3

a+

2

3

b）L；若氫氣過量，則氧氣的體積為：

1

3

（a-b）L，則氫氣的體積為：（

2

3

a-

1

3

b）L；
若將溫度改為120℃，水的狀態(tài)為氣態(tài)，
       H₂+O₂

點燃  .

2H₂O（g）△V
       2  1      2        1
       x  y            （a-b）L
x=2（a-b）L，y=（a-b）L，
①當(dāng)氧氣過量時，氫氣完全反應(yīng)，氫氣體積為：2（a-b）L，氧氣的體積為：aL-2（a-b）L=（2b-a）L，
②當(dāng)氫氣過量時，氧氣完全反應(yīng)，氧氣的體積為：（a-b）L，則氫氣的體積為：aL-（a-b）L=bL，
③當(dāng)氫氣和氧氣恰好反應(yīng)時，則氫氣體積為

2

3

aL，氧氣的體積為

1

3

aL，
答：溫度為120℃時，當(dāng)氫氣和氧氣恰好反應(yīng)時，則氫氣體積為

2

3

aL，氧氣的體積為

1

3

aL；當(dāng)氧氣過量時，氫氣完全反應(yīng)，氫氣體積為：2（a-b）L，氧氣的體積為：aL-2（a-b）L=（2b-a）L；當(dāng)氫氣過量時，氧氣完全反應(yīng)，氧氣的體積為：（a-b）L，則氫氣的體積為：aL-（a-b）L=bL．

點評：本題考查了有關(guān)過量問題的計算，題目難度中等，注意掌握差量法、討論法在化學(xué)計算的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計算能力．