Question

【題目】室溫下，某容積固定的密閉容器由可移動(dòng)的活塞隔成A、B兩室，向A室中充入H2和O2的混合氣體，向B室中充入3mol空氣，此時(shí)活塞的位置如圖所示：

（1）A室混合氣體的物質(zhì)的量為__________，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_____________L ；

（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得A室混合氣體的質(zhì)量為102g，則該混合氣體的密度是同溫同壓條件下氫氣密度的 ______________倍；

（3）若將A室中H2與O2的混合氣體點(diǎn)燃引爆，恢復(fù)原溫度后，最終活塞停留的位置在_______ 刻度，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)與反應(yīng)前氣體壓強(qiáng)之比為 _____________．

Answer 1

【答案】 6mol 134.4 8.5 2 1：2

【解析】（1）同溫同壓下，氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比，則A室中氣體物質(zhì)的量為3mol×=6mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6mol×22.4 Lmol-1=134.4L。

（2）A室中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為：102g÷6mol=17g·mol-1，氫氣摩爾質(zhì)量是2g·mol-1，因?yàn)橥瑴赝瑝合職怏w的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，故該混合氣體的密度是同溫同壓條件下氫氣密度的8.5倍。

（3）設(shè)氫氣物質(zhì)的量為xmol、氧氣物質(zhì)的量為ymol，則：x+y=6，2x+32y=102，解得x=3，y=3，所以將A室中H2與O2的混合氣體點(diǎn)燃引爆，恢復(fù)到室溫后，剩余氣體1.5mol，又因?yàn)?/span>B中有3mol空氣，所以最終活塞停留的位置在2刻度；原先共有9mol氣體，現(xiàn)在共有4.5mol氣體，根據(jù)PV=nRT，同溫同體積氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，故容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)與反應(yīng)前氣體壓強(qiáng)之比為1:2。