Question

將碳粉與wg氧氣置于密閉容器中，經高溫充分反應后，恢復至初始溫度，測得反應前后壓強分別為p₀，p，并且p=np₀，加入的碳粉質量xg與n的變化關系如下圖所示。（已知同溫同容下，氣體反應前后物質的量之比等于反應前后壓強之比）

（1）n的最小值是________，此時x的取值范圍是____________________________________。

（2）n的最大值是________，此時x的取值范圍是____________________________________。

（3）若實驗結果測得n值為a，求容器內氣體的體積之比。

 

Answer 1

答案：
解析：

解：碳與氧氣反應，根據兩者相對量的不同，可能發生兩種反應： 反應：C+O2CO2     ① 2C+O22CO    ② （1）若反應按①式進行，反應前后氣體的物質的量不變，所以壓強不變，p最小，n=1。要使反應按①式進行，需滿足n(C)£n( )，則消耗的碳粉質量x£´12=(g) （2）當n(C)³2n(O2)時，反應肯定按②式進行，反應后的氣體的物質的量是原來的2倍，此時p最大，則x³´2´12=w(g) （3）若<n(C)<時，碳對①式過量，對②式不足，當滿足1<a<2時，生成的氣體產物應是一氧化碳與二氧化碳的混合物。根據題意：p=ap0，設混合氣體物質的量為n¢，則 ， Þ 故n(CO)/n( )= 答案：（1）1  xÎ(0，) （2）2  xÎ[，+¥] （3）(2a-2)/(2-a)