常温常压下,24mL H$_2$和O$_2$的混合气体,点燃反应后再恢复到原来温度和压强,剩余气体体积为3mL,则原混合气体中H$_2$和O$_2$的分子个数比可能是( )
分析:
燃烧发生反应:2H$_2$+O$_2$ $\frac {点燃 .}{}$ 2H$_2$O,剩余气体可能为H$_2$,也可能为O$_2$,据此讨论计算H$_2$和O$_2$的体积,相同条件下,气体分子数目之比等于其体积之比.
解答:
解:若剩余气体为H$_2$,则:
2 H$_2$+O$_2$ $\frac {点燃 .}{}$ 2H$_2$O△V
2 1 3
14mL 7mL 24mL-3mL=21mL
故混合气体中氢气为24mL-7mL=17mL
则原混合气体中H$_2$和O$_2$的分子个数比为17mL:7mL=17:7;
若剩余气体为O$_2$,则:
2 H$_2$+O$_2$ $\frac {点燃 .}{}$ 2H$_2$O△V
2 1 3
14mL 7mL 24mL-3mL=21mL
故混合气体中氧气为24mL-14mL=10mL
则原混合气体中H$_2$和O$_2$的分子个数比为14mL:10mL=7:5;
故选D.
点评:
本题考查混合物计算,难度不大,关键是讨论确定剩余的气体,再结合方程式计算.
常温常压下,24ml氢气和氧气的混合气体,点燃反应后再恢复到原来温度和压强.剩余气体体积为3ml,则原混合气体中氢气与氧气的分子个数比可能是( )
分析:
燃烧发生反应:2H$_2$+O$_2$ $\frac {点燃 .}{}$2H$_2$O,利用差量法计算参加反应的氢气、氧气体积,剩余气体可能为H$_2$,也可能为O$_2$,据此讨论计算H$_2$和O$_2$的体积,相同条件下,气体分子数目之比等于其体积之比.
解答:
解:2 H$_2$+O$_2$ $\frac {点燃 .}{}$2H$_2$O△V
2 1 3
14mL 7mL 24mL-3mL=21mL
若剩余气体为H$_2$,则混合气体中氢气为24mL-7mL=17mL,则原混合气体中H$_2$和O$_2$的分子个数比为17mL:7mL=17:7;
若剩余气体为O$_2$,故混合气体中氧气为24mL-14mL=10mL,则原混合气体中H$_2$和O$_2$的分子个数比为14mL:10mL=7:5;
故选C.
点评:
本题考查混合物计算,难度不大,关键是讨论确定剩余的气体,再结合方程式计算,注意差量法的应用.
常温常压下.甲烷与足量的氧气共60mL.点燃充分反应后.恢复到常温常压,剩余气体体积为24mL,则原混合气体中含甲烷( )
分析:
甲烷燃烧的方程式为CH$_4$+2O$_2$$\xrightarrow[{"type":"string","value":"点燃"}]{}$CO$_2$+2H$_2$O,常温常压下水为液态,反应过程中减少的体积为:60mL-24mL=36mL,结合反应方程式利用差量法可计算出甲烷的体积.
解答:
解:甲烷与足量的氧气共60mL,反应后剩余气体体积为24mL,反应过程中减少的体积为:60mL-24mL=36mL,则
CH$_4$+2O$_2$$\xrightarrow[{"type":"string","value":"点燃"}]{}$CO$_2$+2H$_2$O 气体体积变化
1 2 1 2
V(CH$_4$) 36mL
则:V(CH$_4$)=$\frac {36mL×1}{2}$=18mL,
故选C.
点评:
本题考查了混合物反应的计算,题目难度不大,明确发生反应的原理为解答关键,注意掌握差量法在化学计算中的应用,试题培养了学生的化学计算能力.
如图所示装置,密闭容器内分别充入空气和H$_2$、O$_2$的混合气体在可移动的活塞两边,在标准状况下若将H$_2$、O$_2$的混合气体点燃引爆,活塞先左弹,恢复原温度后,活塞右滑停留于容器的中央,则原来H$_2$、O$_2$的体积比最接近于( )
分析:
反应前左右压强都相等,气体的物质的量之比等于体积之比,令空气的物质的量为1mol,则氢气、氧气的混合气体为3mol.反应后恢复至原来的温度,活塞正好停留在容器的中间.说明反应后左右气体的物质的量相等,右室中剩余气体为1mol,剩余的气体可能为氢气,也可能为氧气,据此讨论计算.
解答:
解:反应前左右压强都相等,气体的物质的量之比等于体积之比,令空气的物质的量为1mol,则氢气、氧气的混合气体为3mol.反应后恢复至原来的温度,活塞正好停留在容器的中间.说明反应后左右气体的物质的量相等,右室中剩余气体为1mol,
若剩余的气体为氢气,参加反应气体共2mol,由2H$_2$+O$_2$$\xlongequal[]{点燃}$2H$_2$O可知,氧气为2mol×$\frac {1}{3}$=$\frac {2}{3}$mol,故氢气为3mol-$\frac {2}{3}$mol=$\frac {7}{3}$mol,故H$_2$、O$_2$的体积比为$\frac {7}{3}$mol:$\frac {2}{3}$mol=7:2;
若剩余的气体为氧气,参加反应气体共2mol,由2H$_2$+O$_2$$\xlongequal[]{点燃}$2H$_2$O可知,氢气为2mol×$\frac {2}{3}$=$\frac {4}{3}$mol,故氧气为3mol-$\frac {4}{3}$mol=$\frac {5}{3}$mol,故H$_2$、O$_2$的体积比为$\frac {4}{3}$mol:$\frac {5}{3}$mol=4:5,
故选A.
点评:
本题考查化学方程式的有关计算,题目难度中等,注意左右室的气体的物质的量关系是解答本题的关键.