Question

【題目】常溫下，在一剛性容器內(nèi)部有一個不漏氣且可以滑動的活塞，將容器分割成左右兩室。左室充入N2，右室充入H2和O2，活塞正好使N2占容器體積的（如圖）。

然后點燃H2和O2的混合氣體，反應完畢后恢復至原來的溫度，活塞正好停留在容器的中間。經(jīng)檢驗，此時右室中氣體可使帶火星的木條復燃。則反應前H2和O2的物質的量之比為___。（請簡要寫出計算過程）

Answer 1

【答案】4：5

【解析】

中間活塞可動，說明左右壓強相等，氣體的物質的量之比等于體積之比，反應后恢復至原來的溫度，活塞正好停留在容器的中間，說明反應后左右氣體的物質的量相等，右室中氣體可使帶火星的木條復燃，說明氧氣過量，利用方程式計算。

設氮氣的物質的量為1mol，左室充入N2，右室充入H2和O2，活塞正好使N2占容器體積的1/4，左右壓強相等，氣體的物質的量之比等于體積之比，H2和O2的物質的量為3mol，點燃H2和O2的混合氣體，反應方程式為2H2+O22H2O，反應后活塞正好停留在容器的中間，反應后左右氣體的物質的量相等，右室中氣體可使帶火星的木條復燃則剩余氧氣為1mol，參加反應的H2和O2共2mol，其中n（H2）=4/3mol，n（O2）=2/3mol，原氣體中n（H2）=mol，n（O2）=mol+1mol=mol，反應前H2和O2的物質的量之比為：=4：5，故答案為：4:5。