Question

在101KPa、423K时，把空气、二氧化碳、水蒸气按5：1：2的体积比混合后，加热至高温，然后跟足量的焦炭充分反应后，则最后混合气体中存在的气体是________，它们的体积之比是________．（提示：在同温同压下，气体的分子数之比等于其体积之比）．

Answer 1

一氧化碳、氮气、氢气    3：2：1
分析：炭只与空气中的氧气反应，根据由于碳是足量的，所以碳和氧气是不完全反应，其化学方程式2C+O₂2CO可知，1体积氧气与碳反应，产生2体积一氧化碳；二氧化碳在高温下也会和碳反应生成一氧化碳，其反应方程式为CO₂+C2CO，1体积二氧化碳对应2体积一氧化碳，水蒸气在高温下与碳反应生成氢气和一氧化碳，其反应的方程式为H₂O+CH₂+CO，即1体积的水蒸气对应1体积的氢气和1体积的一氧化碳．据此分析即可．
解答：炭只与空气中的氧气反应，根据由于碳是足量的，所以碳和氧气是不完全反应，其化学方程式2C+O₂2CO可知，1体积氧气与碳反应，产生2体积一氧化碳；二氧化碳在高温下也会和碳反应生成一氧化碳，其反应方程式为CO₂+C2CO，1体积二氧化碳对应2体积一氧化碳，水蒸气在高温下与碳反应生成氢气和一氧化碳，其反应的方程式为H₂O+CH₂+CO，即1体积的水蒸气对应1体积的氢气和1体积的一氧化碳．据此分析即可．空气中氧气占，假设空气体积是5，则氧气为1，二氧化碳为1，水蒸气为2，氧气与碳反应，产生2体积一氧化碳，所以剩余气体为氮气：二氧化碳对应的一氧化碳为2体积，2体积的水蒸气对应的一氧化碳为2体积，氢气也是2体积．所以体积比为：一氧化碳：氮气：氢气=（2+2+2）：4：2=6：4：2=3：2：1．
故答案为：一氧化碳、氮气、氢气；3：2：1．
点评：要正确解答本题，须知空气的主要成分及其含量，根据已知条件和化学方程式进行计算，即可正确解答．