Question

在一密闭气缸中，用一不漏气可滑动的活塞隔开，左边充有N₂，右边充有H₂和O₂的混合气体，在20℃时，将右边混合气体点燃，反应后冷却到原来温度，若活塞原来离气缸左端的距离为总长的，反应后静止于气缸的正中(忽略水蒸气)，则原来H₂和O₂的体积比为

[　　]

A．4：5

B．5：4

C．7：2

D．2：1

Answer 1

答案：AC
解析：

反应前：活塞两边气体均处于20℃，压强也相同，根据阿伏加德罗定律，右边混合气体的物质的量是N2的3倍． 反应后：活塞两边气体仍处于20℃，压强也相同，根据阿伏加德罗定律，右边剩余气体的物质的量与N2相等． 由于反应前后N2的体积虽然发生变化，但其物质的量没有改变，所以我们若假定N2为1mol时，H2和O2共3mol，反应后剩余气体即为1mol，那么混合气体从3mol变为1mol是什么原因造成的呢？是由以下反应引起的：2H2+O22H2O(液)，这是一个气体物质的量减少的反应．现假定参加反应的氢气和氧气分别为xmol和ymol，根据差量法可以确定x和y： 2H2+O2＝2H2O　　　　气体物质的量的减少 2　　　　1　　　　　　　　　3 x　　　　y　　　　　　　　　3－1＝2mol 显然：x＝，y＝．x+y＝2≠3，说明有气体剩余，那么剩余的1mol气体是什么呢？应该是氢气或氧气都有可能．讨论如下： ①若氢气有剩余，则氧气的物质的量为mol，氢气的物质的量为：+1＝mol，即体积比等于物质的量之比为7：2． ②若氧气有剩余，则氢气的物质的量为mol，氧气的物质的量为：+1＝mol，即体积比等于物质的量之比为4：5．