Question

密閉容器內裝入某混合氣體，用電火花點燃，恰好完全反應．此混合氣體可能是H₂、CO、O₂三種中的二種或三種混合而成．
（1）此混合氣體組成可能有三種情況：
a．若由H₂、O₂混合而成，則氫分子與氧分子個數之比為

 

；
b．若由CO、O₂混合而成，則一氧化碳與氧分子個數之比為

 

；
c．若由

 

組成，則

 

．
（2）若此混合氣體肯定由O₂32克和其它二種氣體組成，討論各成分氣體間的質量關系．
a．在混合氣體總質量為62克這一特定情況下，H₂、CO、O₂三者質量之比為

 

．
b．在混合氣體總質量不作規定的情況下，混合氣體中其它二種氣體質量的取值范圍及相應限制條件是
取值范圍：

 

限制條件：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據氫氣與氧氣、一氧化碳與氧氣、氫氣與氧氣與一氧化碳三者混合反應的反應方程式，即可得出分子個數比；
（2）a、根據氫氣與氧氣反應的化學反應式和氧氣與一氧化碳的化學反應式計算出氫氣和一氧化碳的質量，然后寫出比值即可；
b、混合氣體恰好完全反應；然后根據一氧化碳、氫氣與氧氣的反應化學式，確定它們的取值范圍．

解答：解：（1）a、根據氫氣與氧氣的化學反應式：2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O，可知氫分子與氧分子個數之比為2：1；
b、根據一氧化碳與氧氣的化學反應式：2CO+O₂

點燃  .

2CO₂，可知一氧化碳與氧分子個數之比為2：1；
c、若是三種氣體混合，根據化學反應式：2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O、2CO+O₂

點燃  .

2CO₂，CO與H₂分子數可以任
意比，但CO與H₂的分子總數與O₂分子數之比為2：1；
（2）a、氧氣質量為32g，混合氣體質量為62g，則氫氣和一氧化碳的總質量=62g-32g=30g；
設：氫氣的質量是xg，則一氧化碳的質量是（30-x）g
根據2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O            2CO+O₂

點燃  .

2CO₂
    4   32                       56   32
    x   8x                     30-x   

32×(30-x)

56

    8x+

32×(30-x)

56

=32
     x=2g
則CO的質量=30-2=28g
可知要使氫氣和一氧化碳分別與氧氣完全反應，所以氧氣、一氧化碳、氫氣的質量比是32：28：2，即16：14：1；
b、若混合氣體不作規定，CO和H₂分子總數與O₂分子數之比必須保持為2：1，氣體完全反應，才可以知道取值范圍．根據化學反應式：2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O、2CO+O₂

點燃  .

2CO₂，可知如果完全反應，并且全是氫氣，H₂=4g；如果全是一氧化碳，CO=56g．所以要使完全反應，氫氣和一氧化碳的取值范圍是：一氧化碳和氫氣的質量之和為大于4g小于56g．
故答案為：
（1）a、2：1　 b、2：1　 c、CO、H₂與O₂混合而成，CO與H₂分子數可以任意比，但CO與H₂的分子總數與O₂分子數之比為2：1；
（2）1：14：16
b、4克＜CO和H₂質量之和＜56克；
CO和H₂分子總數與O₂分子數之比必須保持為2：1．

點評：本題考查根據化學反應式進行相關的計算、推斷氣體組成，屬于難度大的題目，需要同學們細心審題，才可做好．