Question

16．已知在相同溫度和相同體積的條件下，氣體壓強（p）與氣體分子數目（N）成正比關系（p=kN）．若將a g碳和b g氧氣放入一體積不變的密閉容器中，測得容器內的氣體壓強為p，然后，提供一定條件使容器內的物質充分反應，待溫度復原時，測得容器內的氣體壓強仍然為p．則a與b的關系用一個式子表達為（　　）

• A． a≤$\frac{3b}{8}$
• B． a≥$\frac{3b}{4}$
• C． a＜$\frac{3b}{4}$
• D． a＞$\frac{3b}{8}$

Answer 1

分析 由于反應前后容器內氣體壓強不變，根據在相同溫度和相同體積的條件下，氣體壓強（P）與氣體分子數目（n）成正比關系（P=kn），可判斷反應前后氣體的分子數目沒改變；根據碳在氧氣中充分燃燒與不充分燃燒的規律，此時碳應充分燃燒全部生成二氧化碳，其中氧氣足量或過量；根據碳在氧氣中完全燃燒的化學方程式，由反應中碳與所消耗氧氣的質量關系，判斷密閉容器中ag碳和bg氧氣的關系．

解答 解：根據題意，反應前后分子數目不變，由C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂與2C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO，可判斷碳在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳，
假設ag碳和bg氧氣恰好完全反應，則
C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂
12  32
ag  bg
$\frac{12}{ag}$=$\frac{32}{bg}$
a=$\frac{3b}{8}$，若容器中氧氣有剩余，反應前后分子數目也不變，反應前后壓強也相同，因此，容器中碳的質量a≤$\frac{3b}{8}$，
故選A．

點評 根據碳在氧氣中完全燃燒與不完全燃燒前后氣體的分子個數關系，判斷該題中所發生反應為完全燃燒生成二氧化碳，是解決問題的關鍵．