Question

17．如图，标准状况下，向带有活塞最大容积为120L的密闭容器中充入a mol H₂S和b mol SO₂（a、b为正整数；a≤5，b≤5），则反应完全后，容器内气体可能达到的最大密度（g/L）是（　　）

• A． 14.40
• B． 8.00
• C． 5.60
• D． 2.86

Answer 1

分析 据反应2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O可知，反应的生成物为固体硫和液体水，因此通入H₂S气体和SO₂气体充分反应后容器内的气体应为未完全反应的H₂S气体或SO₂气体，由方程式及H₂S、SO₂的摩尔质量可知，当a=1、b=5时，容器内剩余SO₂气体的物质的量最多，剩余气体的质量最大，计算标准状况下SO₂气体体积，与120L比较，判断SO₂气体实际占有的体积，再根据ρ=$\frac{m}{V}$计算容器内气体的密度，注意若标准状况下SO₂气体体积大于或等于120L，由于容器的最大容积为120L，则SO₂气体的占有体积为120L．

解答 解：根据反应2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O可知，反应的生成物为固体硫和液体水，因此通入H₂S气体和SO₂气体充分反应后容器内的气体应为未完全反应的H₂S气体或SO₂气体，由方程式及H₂S、SO₂的摩尔质量可知，当a=1、b=5时，容器内剩余SO₂气体的物质的量最多，剩余气体的质量最大，
当a=1、b=5时，由方程式可知，1molH₂S反应消耗SO₂的物质的量为1mol×$\frac{1}{2}$=0.5mol，故剩余SO₂的物质的量为5mol-0.5mol=4.5mol，标准状况下体积为4.5mol×22.4L/mol=100.8L＜120L，故剩余SO₂气体实际占有的体积为100.8L，容器内气体的密度为$\frac{4.5mol×64g/mol}{100.8L}$=2.86g/L，
故选D．

点评 本题考查混合物的有关计算、阿伏伽德罗定律及推论，难度较大，注意容器不是固定容积，确定剩余气体实际只有的体积是解题关键．