Question

常温常压下，在四支相同的试管中，分别装入等物质的量混合的两种气体。混合气体具体组成如下：

试管编号	1	2	3	4
混合气体组成	Cl2、SO2	NO2、O2	NO、O2	NH3、N2

将四支试管迅速同时倒立于水槽中，至液面稳定后，水面上升高度由大到小正确的是（    ）

A.1＞2＞3＞4 B.3＞1＞4＞2

C.4＞2＞3＞1 D.1＞3＞2＞4

Answer

D

【解析】

（1）3NO2+H2O=2HNO3+NO，2NO+O2=2NO2，将第一个方程式×2+第二个方程式可得出新的方程式：4NO2+O2+2H2O=4HNO3；

（2）2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO，将第一个方程式×3+第二个方程式×2可得出新的方程式：4NO+3O2+2H2O=4HNO3。

假设试管体积为2，则两种气体初始体积都为1，试管总高度为2，则：

试管1：Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4，1体积氯气和1体积二氧化硫恰好完全反应，气体体积变为0，液体充满试管，所以水面上升的高度=1+1=2；

试管2：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，当n(NO2):n(O2)=4:1时两者恰好完全反应，现在n(NO2):n(O2)=1:1，氧气过量，1体积二氧化氮消耗完，同时消耗氧气体积，所以水面上升了的高度=(1+)=；

试管3：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，当n(NO):n(O2)=4:3时两者恰好完全反应，现在n(NO):n(O2)=1:1=3:3，氧气过量，1体积一氧化氮消耗完，同时消耗氧气体积，所以水面上升了的高度=(1+)=；

试管4：1体积氨气溶于水，1体积氮气剩余，所以水面上升了的高度=1；

综上所述：水面上升高度由大到小为：1>3>2>4。

答案选D。