Question

在标准状况下，有一刚性密闭容器，被一可以自由滑动的活塞分成两个密闭的反应器．左侧充入等物质的量的氢气和氧气，右侧充入一氧化碳和氧气的混合气体．同时引燃左右两侧的混合气，反应后恢复到标准状况，反应前后活塞位置如图所示，则右侧混合气体中一氧化碳和氧气的物质的量之比可能是（液态水的体积忽略不计）
①1：1    ②3：1   ③1：3    ④1：2（　　）

• A、①②
• B、②④
• C、①④
• D、①③

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：假设氢气和氧气的物质的量分别为1mol，开始时左右两侧气体的体积相等，则物质的量之和相等，右侧气体共为2mol，根据方程式计算左室中剩余气体物质的量，由图可知反应后左右两侧气体的物质的量之比为1：3，讨论右侧剩余气体，根据反应的有关方程式判断．

解答： 解：假设氢气和氧气的物质的量分别为1mol，开始时左右两侧气体的体积相等，则物质的量之和相等，右侧气体共为2mol，同时引燃左右两侧的混合气，
左侧：2H₂+O₂

点燃  .

2H₂O，
    1mol 0.5mol
左侧剩余气体为0.5molO₂，由图可知反应后左右两侧气体的体积之比为2：6=1：3，故物质的量之比为1：3，则右侧气体的物质的量为0.5mol×3=1.5mol，
当CO过量时，设O₂为xmol，则CO为（2-x）mol：
2CO+O₂

点燃  .

2CO₂
2   1        1
2x  x        2x
2-x-2x+2x=1.5，解得x=0.5
所以n（CO）=2mol-0.5mol=1.5mol，则n（CO）：n（O₂）=3：1；
当O₂过量时，设CO为ymol，则O₂为（2-y）mol，
2CO+O₂

点燃  .

2CO₂
2   1        1
y  

y

2

       y
2-y-

y

2

+y=1.5
解得y=1，
所以，n（CO）=1mol，n（O₂）=1mol，则n（CO）：n（O₂）=1：1，
故选A．

点评：本题考查化学方程式的计算，题目难度中等，注意根据左右两侧气体的体积关系判断右侧气体的物质的量，用讨论的方法计算．