Question

将碳粉与wg氧气置于密闭容器中，经高温充分反应后，恢复至初始温度，测得反应前后压强分别为p₀，p，并且p=np₀，加入的碳粉质量xg与n的变化关系如下图所示。（已知同温同容下，气体反应前后物质的量之比等于反应前后压强之比）

（1）n的最小值是________，此时x的取值范围是____________________________________。

（2）n的最大值是________，此时x的取值范围是____________________________________。

（3）若实验结果测得n值为a，求容器内气体的体积之比。

 

Answer 1

答案：
解析：

解：碳与氧气反应，根据两者相对量的不同，可能发生两种反应： 反应：C+O2CO2     ① 2C+O22CO    ② （1）若反应按①式进行，反应前后气体的物质的量不变，所以压强不变，p最小，n=1。要使反应按①式进行，需满足n(C)£n( )，则消耗的碳粉质量x£´12=(g) （2）当n(C)³2n(O2)时，反应肯定按②式进行，反应后的气体的物质的量是原来的2倍，此时p最大，则x³´2´12=w(g) （3）若<n(C)<时，碳对①式过量，对②式不足，当满足1<a<2时，生成的气体产物应是一氧化碳与二氧化碳的混合物。根据题意：p=ap0，设混合气体物质的量为n¢，则 ， Þ 故n(CO)/n( )= 答案：（1）1  xÎ(0，) （2）2  xÎ[，+¥] （3）(2a-2)/(2-a)