Question

將充滿NO₂和O₂混合氣體的量筒倒置于水中，充分反應后，保持氣體壓強不變，水進入至量簡體積的一半處停止了，則原混合氣體中NO₂和O₂的體積比是多少?

Answer 1

V(NO₂)：V(O₂)= 2：3

解析:

NO₂和O₂的體積比不等于4：1，則需討論 NO ₂和O₂分別過量時的兩種情況。

設混合氣體的體積為1，混合氣體中NO₂的體積為x，則O₂為(1一x)

 (1)假定原混合氣體中V(NO₂)：V(O₂)<4：l

4NO₂+ O₂+H₂O=4HNO₃

4    1

      x    x/4

  剩余的O₂：(1－x)－x/4=1/2解得x=2/3，V(NO₂)：V(O₂)= 2：3

  (2)假定原混合氣體中NO₂和O₂的體積比>4：1

    4NO₂    +  O₂    +H₂ O = 4HNO₃

    4          1

    4(1－x)   1－x

暫時剩余NO₂：1－5(1－x)=5x－4

由反應式②3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO 可知最后余NO：(5x－4)/3，由(5x－4)/3=1/2解得z=1.1(不合題意，舍去)