Question

一个气球中充满了2mol的H₂S，气球体积为0.15m³，气球内放了一个内装1molSO₂的小容器，小容器与气球本身重量忽略不计，在t＝0时刻放手，气球向上飘起．假设上升10s后，小容器自动弹开放出SO₂，又过了10s反应完全，此时气球的速度为40m/s，方向向上，且在此10s内，气球内SO₂的平均反应速率为多少？(空气阻力不计，空气密度ρ＝1.29kg/m³，g＝9.8m/s²)

Answer 1

答案：
解析：

开始时气球所受重力 　　    G＝(2×34＋1×64)×9.8×10-3N＝1.294N 所受浮力 　　    F浮＝0.15×1.29×9.8＝1.986N． 故气球的加速度 　　   a＝＝m/s2＝5.24m/s2 在前10s内，气球上升的高度 　　    h1＝at2＝262m．  又经过10s后，由 　　   2H2S＋SO2＝3S＋2H2O  可得气球内无气体剩余，故气球不再受浮力，所以气球的加速度即为重力加速度．设气球再过t0秒落回地面，则有 　　  －(h1＋h2)＝v0t0－gt 代入数据有 　　  －(262＋100)＝40t0－×9.8×． 解得    t0＝13.6s， 因为在10s内，1mol SO2全部反应， 故　　  ＝＝0.1(mol/s)．