Question

15．如图所示装置，密闭容器内分别充入空气和H₂、O₂的混合气体在可移动的活塞两边，在标准状况下若将H₂、O₂的混合气体点燃引爆，活塞先左弹，恢复原温度后，活塞右滑停留于容器的中央，则原来H₂、O₂的体积比可能为（　　）

• A． 7：2
• B． 5：4
• C． 3：1
• D． 2：7

Answer 1

分析 反应前，左右两室的体积之比为1：3，则左右两室中气体物质的量之比为1：3，反应后，活塞处于中央，两室体积相等，则两室中气体的物质的量相等，令空气的物质的量为1mol，设H₂、O₂的物质的量分别为xmol、ymol，讨论氢气或氧气过量计算解答．

解答 解：令空气的物质的量为1mol，反应前，左右两室的体积之比为1：3，反应前右室的物质的量为3mol，反应后，活塞处于中央，两室体积相等，则两室中气体的物质的量相等，反应后右室气体物质的量为1mol，发生反应2H₂+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O，
设H₂、O₂的物质的量分别为xmol、ymol，
（1）若氢气过量，则：x-2y=1   ①
                         x+y=3②
解①②得x：y=7：2，
（2）若氧气过量，则：y-0.5x=1 ①
                                  x+y=3  ②
解得x：y=4：5．
故选A．

点评 本题考查混合物计算，注意左室中气体物质的量不变，据此根据体积变化判断右室反应前后气体物质的量，再利用赋值法与讨论法计算，难度中等．