Question

設空氣中O₂體積分數0.25，N₂體積分數0.75．有水存在的條件下，氮的氧化物和一定量空氣混合恰好完全反應，反應后氣體體積減少一半．該氮的氧化物是（　　）

• A、NO
• B、NO₂
• C、NO和NO₂物質的量之比為2：1混合物
• D、NO和NO₂物質的量之比為1：1混合物

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：混合氣體全部與空氣中的氧氣反應，沒有物質是過量的，最終氮的氧化物與氧氣、水反應生成HNO₃，反應后氣體體積減少一半，剩余氣體為氮氣，令剩余氮氣為0.75mol，則氮的氧化物為1.5mol-0.75mol-0.25mol=0.5mol，結合選項令氮的氧化物的平均組成為NOx，根據電子轉移守恒計算x的值，確定混合物的組成，據此解答．

解答： 解：混合氣體全部與空氣中的氧氣反應，沒有物質是過量的，最終氮的氧化物與氧氣、水反應生成HNO₃，反應后氣體體積減少一半，剩余氣體為氮氣，令剩余氮氣為0.75mol，則氮的氧化物為1.5mol-0.75mol-0.25mol=0.5mol，
結合選項令氮的氧化物的平均組成為NOx，根據電子轉移守恒，則：（5-2x）×0.5=0.25×4，解得x=1.5，故氮的氧化物為NO和NO₂的混合物，
令NO和NO₂的物質的量分別為amol、bmol，則：

a+b=0.5 a+2b 0.5 =3

，解得a=0.5，b=0.5，故NO和NO₂的物質的量之比為0.5mol：0.5mol=1：1，
故選D．

點評：本題考查混合物的有關計算，題目難度較大，注意結合選項進行解答，注意守恒思想的運用．