Question

如图所示装置，密闭容器内分别充入空气和H₂、O₂的混合气体在可移动的活塞两边，在标准状况下若将H₂、O₂的混合气体点燃引爆，活塞先左弹，恢复原温度后，活塞右滑停留于容器的中央，则原来H₂、O₂的体积比最接近于

A．2:7           B．5:4         C． 4:5         D．3：1

Answer

C

【解析】

试题分析：反应前，活塞左右两端压强，根据阿伏伽德罗定律的推论，恒温恒压下，气体的体积之比等于其物质的量之比。可以假设空气的物质的量为1 mol，则反应前H2、O2混合气体总物质的量为3mol。反应后恢复原温度后，活塞停留于容器的中央，说明反应后右边剩余的气体也为1 mol。因反应掉的混合气体共2mol，根据方程式：2H2+O2=2H2O，反应掉的H2为4/3 mol，反应掉的O2为2/3 mol。剩余的1 mol气体可能是氢气，也可能是氧气，讨论计算。若剩余气体的是1 mol H2，则H2、O2的体积比为（ +1）： = 7:2；若剩余气体的是1 mol O2，则H2、O2的体积比为：（ +1）= 4:5

考点：有关混合物反应的计算。

【名师点晴】本题考查混合物计算，注意左室中气体物质的量不变，据此根据体积变化右室反应前后气体物质的量，再利用赋值法与讨论法计算，难度中等。对于有些问题，若能根据其具体情况，合理地、巧妙地对某些元素赋值，特别是赋予确定的特殊值，往往能使问题获得简捷有效的解决。这就是赋值法。设一法是赋值法的一种，是解决无数值或缺数值计算的常用方法。

如下例题：吗啡中含碳 0.7158(质量分数，下同)、氢 0.0667、氮 0.0491，其余为氧。已知其相对分子质量不超过 300，求吗啡的相对分子质量？

解题思路：由吗啡中各元素的含量和相对分子质量，可以断定吗啡分子中所含 N 原子数最少，

设吗啡分子中含有 1 个 N 原子，则：Mr(吗啡)=14.0/0.0491=285＜300符合题意；

若吗啡分子中含有 2 个 N 原子，则：Mr(吗啡)=28.0/0.0491=570＞300不符合题意。

吗啡分子中含有 2 个以上的 N 原子更不可能，可见吗啡分子中只含有一个 N 原子，且吗啡的相对分子质量为 285。