Question

在一支10mL试管中充满NO2和O2的混合气体，将其倒立于盛满足量水的水槽中。若x表示原混合气体中NO2的体积（mL），y表示完全反应后试管中剩余气体的体积（mL）。试以x为横坐标，y为纵坐标，在坐标系中表示出x与y的曲线关系。

Answer 1

两段皆为直线方程

解析:

从数学角度出发，要想画出曲线，可建立的函数关系，再据题意和化学反应的实际情况，确定x值的取值范围（曲线的起点和终点），最后在坐标系中作出图象。

由于4NO₂ + O₂ + 2H₂O === 4HNO₃，①当时，试管内无气体剩余，；此时原混合气中，

                                    

②当时（即为时），O₂过量，剩余气体为O₂；

③当NO₂过量，由于过量的NO₂发生反应3NO2 + H₂O === 2HNO₃ + NO，所以最终剩余气体为NO。此题分两种情况讨论

（1）当时，O₂过量，由4NO₂ + O₂ + 2H₂O === 4HNO₃可知，x mL NO₂消耗O₂为，剩余气体为O₂，则

（2）当时，NO₂过量，剩余气体为NO，由3NO₂ + H₂O === 2HNO₃ + NO可知，过量的NO₂为3y mL，则消耗掉的NO₂为，参加反应的O₂为(10－x)mL

4 NO₂ + O₂ + 2H₂O === 4HNO₃

4     1

4(10－x) (10－x)

得：4(10－x)=x－3y

整理得：  

根据以上两个函数关系可作图：两段皆为直线方程