Question

在标况下，将CO和CO₂混合气体共0.1摩尔充入盛有3.9g Na₂O₂密闭容器中，然后用电火花不断引燃容器内气体混合物，使之充分反应．若CO₂在混合气体中的物质的量分数为x，试通过分析和计算，得出x值与剩余气体的关系的几种情况，将结果填写入下表：

x值	剩余气体
	化学式	物质的量/摩

Answer 1

考点：有关范围讨论题的计算,有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：先写出发生反应的方程式，然后写出总反应4Na₂O₂+2CO+2CO₂=4Na₂CO₃+O₂，分别根据x=0.5、x＜0.5、x＞0.5讨论反应后气体组成及物质的量即可．

解答： 解：3.9g过氧化钠的物质的量为：

3.9g

78g/mol

=0.05mol，根据反应①2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂、②2CO+O₂

点燃  .

2CO₂可得：③4Na₂O₂+2CO+2CO₂=4Na₂CO₃+O₂，
当x=0.5时，n（CO）=n（CO₂）=0.05mol，根据反应③可知，反应生成碳酸钠固体和O₂，生成O₂的物质的量为：0.05mol×

1

2

=0.025mol，
当x＜0.5时，即n（CO₂）=0.1x＜0.05mol、c（CO）＞0.05mol，CO过量，反应后气体为CO和O₂，生成氧气的物质的量为：n（O₂）=0.1x×

1

2

=0.05x，剩余的CO的物质的量为：（0.1-0.1x-0.1x）mol=（0.1-0.2x）mol，
当x＞0.5时，n（CO₂）=0.1x＞0.05mol、c（CO）＜0.05mol，二氧化碳过量，发生反应①③，反应后气体只有O₂，氧气的物质的量为：n（O₂）=0.1x×

1

2

=0.05x，
故答案为：

x值	剩余气体
	化学式	物质的量/摩
＜0.5	CO、O2	n（O2）=0.05x、n（CO）=0.1-0.2x
=0.5	O2	0.025mol
＞0.5	O2	0.05x

点评：本题考查了有关范围讨论的计算，题目难度中等，根据分步反应写出总反应、明确x的范围为解答关键，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．