Question

通常情況下，CO與O₂的混合氣體m L，用電火花引燃后體積變為n L(在相同條件下測定)。

(1)試確定原混合氣體中CO與O₂的體積。

(2)若反應后的氣體密度在相同條件下為氫氣的15倍時，試確定反應氣體的組成及體積之比。

Answer 1

（1）(A)當兩者恰好完全作用時，V(CO)=2(m-n) L　V(O₂)=(m-n) L；

(B)當CO過量時，過量的CO的體積=m L-［2(m-n) L+(m-n) L］=(3n-2m) L，原混合物中V(O₂)=(m-n) L　V(CO)=(3n-2m) L+2(m-n) L=n L；

(C)當O₂過量時，過量的O₂的體積=m L-［2(m-n) L+(m-n) L］=(3n-2m) L；原混合物中V(CO)=2(m-n) L，V(O₂）=(3n-2m) L+(m-n) L=(2n-m) L；

（2）CO₂與CO的體積比為1∶7。

解析:

由反應：

2CO　+　O₂====2CO₂　　　ΔV

2            1       2                 1

2(m-n)   (m-n)                          (m-n)

可知：(A)當兩者恰好完全作用時，V(CO)=2(m-n) L

V(O₂)=(m-n) L

(B)當CO過量時，過量的CO的體積=m-［2(m-n)+(m-n)］=(3n-2m) L

原混合物中V(O₂)=(m-n) L

V(CO)=(3n-2m) L+2(m-n) L=n L

(C)當O₂過量時，過量的O₂的體積=m L-［2(m-n) L+(m-n) L］=(3n-2m) L

原混合物中V(CO)=2(m-n) L

V(O₂)=(3n-2m) L+(m-n) L=(2n-m) L

若反應后的氣體密度在相同條件下為氫氣的15倍時，混合氣體的平均相對分子質量是30，由于產物中肯定有CO₂，它的相對分子質量大于30，所以另一種氣體的相對分子質量必小于30，另一種氣體只能是CO(也就是說O₂不可能有余)，該混合氣體的組成可用下法求得：

可得V(CO₂)∶V(CO)=1∶7