问题 问答题

在标准状况下,有一刚性密闭容器,被一可以自由滑动的活塞分成两个密闭的反应器.左侧充入等物质的量的氢气和氧气,右侧充入一氧化碳和氧气的混合气体.同时引燃左右两侧的混合气,反应后恢复到标准状况.反应前后活塞位置如下图所示.则右侧混合气体中一氧化碳和氧气的物质的量之比是______或______.(液态水的体积忽略不计)

答案

假设氢气和氧气的物质的量分别为1mol,开始时左右两侧气体的体积相等,则物质的量之和相等,右侧气体共为2mol,

同时引燃左右两侧的混合气,发生反应分别为,左侧:2H2+O2

 点燃 
.
 
2H2O,右侧:2CO+O2
 点燃 
.
 
2CO2

左侧剩余气体为0.5molO2

由图可知反应后左右两侧气体的物质的量之比为1:3,则右侧气体的物质的量为1.5mol,

当CO过量时,设O2为xmol,则CO为(2-x)mol:

2CO+O2

 点燃 
.
 
2CO2

2   1        1

2x  x        2x

2-x-2x+2x=1.5,x=0.5

所以:n(CO)=1.5mol,n(O2)=0.5mol,

n(CO):n(O2)=3:1;

当O2过量时,设CO为ymol,则O2为(2-y)mol,

2CO+O2

 点燃 
.
 
2CO2

2   1        1

y  

y
2
       y

2-y-

y
2
+y=1.5

y=1,

所以:n(CO)=1mol,n(O2)=1mol,

n(CO):n(O2)=1:1,

故答案为:1:1或3:1.

单项选择题
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