Question

阿佛加德罗定律指出：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子．由此可知，在相同温度和压强下，任何气体的体积之比等于它们的分子个数之比．请应用上述结论解答下述问题．
（1）若1L某化合物气体完全燃烧时消耗3L氧气，生成2L二氧化碳和3L水蒸气（上述气体体积均在同温同压条件下测得），则该化合物的化学式为

C₂H₅OH

．
（2）在同温同压条件下，向一密闭容器中充入a L H₂与b L Cl₂，点燃充分反应后，再恢复到原状况，容器中气体体积为

a+b

L．
（3）在25℃、101kPa条件下，将10L O₂通入10L CO与CO₂的混合气中使其充分燃烧后，恢复到原来的温度和压强．
①若剩余的气体体积为15.5L，则原CO与CO₂的混合气中含有CO的体积为

9

L．
②若剩余的气体体积为aL，则原CO与CO₂的混合气中两种气体的体积比V_（CO）～V (CO2)=

20-a

a-15

．
③若剩余的气体体积为aL，则a的取值范围是

15＜a＜20

．

Answer 1

分析：（1）根据气体的体积之比求出原子的个数之比，推断出化学式；
（2）根据H₂与Cl₂反应的粒子数目关系分析．
（3）①先设出气体的体积，利用方程式及剩余的气体的体积及体积之差来计算混合物中气体的体积；
②根据气体的剩余气体的体积及反应前后气体的体积差来计算；
③对于混合气体采用极限法来分析剩余气体的体积．

解答：解：（1）根据质量守恒定律可知，生成物中的碳原子和氢原子应来自化合物，由于在相同温度和压强下，任何气体的体积之比等于它们的分子个数之比，由题意可知，氧气、二氧化碳、水蒸气的体积之比为：3：2：3时，碳、氢的原子比为2：6，构成氧气的氧分子与生成物中氧原子个数比为：6：（2×2+3）=6：7，所以，化合物含有氧原子，化合物中碳、氢、氧的原子比为2：6：1．则该化合物的化学式为C₂H₅OH；
（2）由于H₂+Cl₂

点燃  .

2HCl，分子个数比为1：1：2．所以，在同温同压条件下，向一密闭容器中充入a L H₂与b L Cl₂，点燃充分反应后，再恢复到原状况，容器中气体体积为a+bL．
（3）①设一氧化碳的体积V（CO）为xL，反应后气体减少的体积为10L+10L-15.5L=4.5L
2CO+O₂

点燃  .

2CO₂，减少V
 2   1        2   1
 x               4.5L 

2

1

=

x

4.5L

    解得：x=9L 
②设一氧化碳的体积V（CO）为yL，则二氧化碳的体积为：10L-yL，反应后气体减少的体积为10L+10L-aL=（20-a）L
2CO+O₂

点燃  .

2CO₂，减少V
 2   1        2   1
y              （20-a）L

2

1

=

y

(20-a)L

  解得：y=2（20-a）L
则二氧化碳的体积为：10L-2（20-a）L=（2a-30）L
则原CO与CO₂的混合气中两种气体的体积比为：

2(20-a)L

=(2a-30)L

=

20-a

a-15

③由上述计算可知，CO与CO₂的混合气中两种气体的体积比为

20-a

a-15

，气体的体积之比不能为负数．则a的取值为15＜a＜20．
故答为：（1）C₂H₅OH；  （2）a+b；（3）①9； ②

20-a

a-15

；③15＜a＜20．

点评：根据一氧化碳燃烧反应分子的变化，分析体积的变化，找出差量，利用差量法计算比较简便．