Question

25 ℃、101 kPa條件下，將15 L O₂通入10 L CO和H₂的混合氣體中，使其完全燃燒，干燥后，恢復至原來的溫度和壓強。

（1）若剩余氣體的體積是15 L，則原CO和H₂的混合氣體中，V（CO）=_____________，V（H₂）=_________________________。

（2）若剩余氣體的體積是a L，則原CO和H₂的混合氣體中，V（CO）∶V（H₂）=________。

（3）若剩余氣體的體積是a L，則a的取值范圍是__________________________________。

Answer 1

（1）5 L  5 L

(2)(a-10)∶(20-a)

（3）10 L＜a＜20 L

解析:

發生的反應有2CO+O₂2CO₂，2H₂+O₂2H₂O，由方程式可知，無論CO與H₂怎樣混合，都是2體積混合氣體消耗1體積O₂。從而得出10 L CO和H₂只能消耗5 L O₂，而O₂一定剩余10 L，而該條件下H₂O為液態，可知反應后的氣體一定為O₂和CO₂的混合氣體。

（1）若剩余氣體15 L，則V（CO₂）=15 L-10 L=5 L，V（CO）=V（CO₂）=5 L，V（H₂）=10 L-5 L=5 L

（2）V（CO）=V（CO₂）=a L-10 L=(a-10) L；V（H₂）=10 L-V（CO）=10 L-（a-10） L=(20-a) L，所以V(CO)∶V(H₂)=(a-10)∶(20-a)

（3）若10 L氣體全部是H₂，則消耗5 L O₂生成液態H₂O，剩余氣體為10 L O₂；若10 L氣體全部是CO，則消耗5 L O₂生成10 L CO₂，剩余氣體為10 L CO₂和10 L O₂，共20 L，所以a的取值范圍為：10 L＜a＜20。