Question

在1大气压、120℃时的某密闭容器中充满H₂S和O₂的混合气体，用电火花点燃，充分反应后，恢复到120℃时，测得容器内气体压强为0.75大气压．试求原混合气体中H₂S和O₂的体积之比．

Answer 1

考点：阿伏加德罗定律及推论,化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：H₂S和O₂反应方程式为2H₂S+O₂

点燃  .

2S+2H₂O，温度和容器体积不变，则容器内气体压强之比等于其物质的量之比，反应前后气体压强之比为1：0.75=4：3，则反应前后气体的物质的量之比为4：3，相同条件下，气体体积之比等于其物质的量之比，再根据硫化氢和氧气之间的关系式确定二者体积之比．

解答： 解：H₂S和O₂反应方程式为2H₂S+O₂

点燃  .

2S+2H₂O，温度和容器体积不变，则容器内气体压强之比等于其物质的量之比，反应前后气体压强之比为1：0.75=4：3，则反应前后气体的物质的量之比为4：3，相同条件下，气体体积之比等于其物质的量之比，
（1）当H₂S过量时，氧气不足量，反应前后气体的物质的量之比为4：3，设反应前混合气体的物质的量为4mol，则反应后气体的物质的量为3mol，气体的物质的量减少1mol，设氧气的物质的量为x，
2H₂S+O₂

点燃  .

2S+2H₂O 气体的物质的量减少
    1mol            1mol
    x               1mol
1mol：1mol=x：1mol，所以x=1mol，则硫化氢的物质的量为4mol-1mol=3mol，
相同条件下，气体的物质的量之比等于其体积之比，所以原混合气体中H₂S和O₂的体积之比=3mol：1mol=3：1；
（2）当O₂过量时，则H₂S不足量，反应前后气体的物质的量之比为4：3，设反应前混合气体的物质的量为4mol，则反应后气体的物质的量为3mol，气体的物质的量减少1mol，设H₂S的物质的量为y，
2H₂S+O₂

点燃  .

2S+2H₂O 气体的物质的量减少
2mol                 1mol
y                    1mol
2mol：1mol=y：1mol，y=2mol，
则氧气的物质的量=4mol-2mol=2mol，
相同条件下，气体的物质的量之比等于其体积之比，所以原混合气体中H₂S和O₂的体积之比=2mol：2mol=1：1，
答：原混合气体中H₂S和O₂的体积之比为3：1或1：1．

点评：本题考查了根据方程式进行计算，根据方程式中各个物理量之间的关系式进行计算，注意要分情况讨论，该温度下水是气体，为易错点．