Question

10mL NO、CO₂的混合气体通过足量的Na₂O₂后，气体的体积变为5mL（相同状况），则CO₂和NO的体积比不可能为（　　）

• A、1：1
• B、2：1
• C、3：2
• D、1：2

Answer 1

分析：发生反应有：①2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，②2NO+O₂═2NO₂，问题的关键在于NO与氧气反应存在着三种可能性，一种情况是恰好反应，一种情况是NO过量，另一种情况可能是O₂过量，据此讨论计算．

解答：解：发生反应有：①2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，②2NO+O₂═2NO₂，
假设参加反应的CO₂为x mL，NO为y mL，则x+y=10，
 2CO₂ +2Na₂O₂ =2Na₂CO₃ +O₂…①
2mL                  1mL  
xmL                  

x

2

mL
  2NO+O₂=2NO₂…②
 2mL  1mL  2mL 
 ymL  

x

2

mL
（1）当反应②恰好反应时，即当y=x时（此时x、y都等于5），生成的NO₂的体积为5mL，显然符合题意，所以选项A正确；
（2）当y＞x时，NO有过量，O₂反应完，此时反应掉的NO为xmL，则剩余的NO为（ymL-xmL），生成的NO₂气体为xmL，因此，反应最后得到的混合气体为NO和NO₂，其体积和为：（ymL-xmL）+xmL=ymL，结合x+y=10，再根据NO过量的前提条件：y＞x，可以得出结论：y＞5．这与题意“气体体积缩小为5mL”不符，这种情况不可能符合题意，所以选项D错误；
（3）当y＜x时，NO不足，O₂过量，此时反应掉的O₂为

y

2

mL，剩余的O₂为（

x

2

mL-

y

2

mL），生成的NO₂气体为ymL．因此，反应最后得到的混合气体为O₂和NO₂，其体积和为：（

x

2

mL-

y

2

mL）+ymL=

x

2

mL+

y

2

mL=5mL，这与题意“气体体积缩小为5mL”符合，这表明如果y＜x，这种情况都能符合题意，所以选项B、C正确，
故选D．

点评：本题考查混合物的有关计算，属于讨论型计算，难度较大，侧重对学生综合能力的考查，确定可能的情况是关键．