Question

9．在20℃时，在一刚性容器内部有一个不漏气且可滑动的活塞将容器分隔成左右两室．左室充入氮气，右室充入氢气与氧气的混和气体，活塞恰好停留在离左端的四分之一处（图a），然后引燃氢、氧混和气体，反应完毕后恢复至原来温度，活塞恰好停在中间（图b），如果忽略水蒸气体积，则反应前氢气与氧气的体积比可能是（　　）

• A． 3：4
• B． 1：1
• C． 2：1
• D． 7：2

Answer 1

分析 温度压强相同，气体的体积之比等于物质的物质的量之比，后来停留在中间，说明剩余的气体与氮气的物质的量相等，据此解答．

解答 解：开始活塞停留在离左端的四分之一处，设氮气的物质的量是1mol，则氢气和氧气的物质的量之和为3mol，后来停留在中间，则剩余的气体的物质的量为1mol，
2H₂+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O，假设氢气全部参加反应，则氢气的物质的量为：$\frac{3mol-1mol}{3}×2$=$\frac{4}{3}mol$，故氧气的物质的量为$\frac{5}{3}mol$，同一条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，故氢气和氧气的体积之比为：$\frac{4}{3}：\frac{5}{3}$=4：5；假设氧气全部参加反应，则氧气的物质的量为：$\frac{3mol-1mol}{3}×1$=$\frac{2}{3}mol$，故氢气的物质的量为$\frac{7}{3}mol$，$\frac{2}{3}：\frac{7}{3}$=2：7，故选D．

点评 本题考查的是阿伏伽德罗定律的应用，完成此题，可以依据已有的知识进行．