10.在25℃、100kPa條件下,將15L O2通入10L CO和H2的混合氣中,使其完全燃燒,干燥后,恢復(fù)至原的溫度和壓強(qiáng).
(1)若剩余氣體的體積是15L,則原CO和H2的混合氣中:V(CO)=5L;V(H2)=5L.
(2)若剩余氣體的體積為a L,求原混合氣體中CO和H2的體積比.
(3)若剩余氣體的體積為b L,計(jì)算b的取值范圍.
分析 (1)先設(shè)出氣體的體積,利用方程式及剩余的氣體的體積及體積之差來(lái)計(jì)算混合物中氣體的體積;
(2)根據(jù)氣體的剩余氣體的體積及反應(yīng)前后氣體的體積差來(lái)計(jì)算;
(3)對(duì)于混合氣體采用極限法來(lái)分析剩余氣體的體積.
解答 解:(1)設(shè)V(CO)為xL,則V(H2)為(10-x)L
由2CO+O2點(diǎn)燃_2CO2,△V
2 1 2 1
x x2
2H2+O2點(diǎn)燃_2H2O,△V
2 1 3
(10-x) 32(10-x)
則:x2+32(10-x)=15+10-15,
解得:x=5,即V(CO)=5L,則V(H2)=(10-x)L=5L,
故答案為:5;5;
(2)由(1)可得:x2+32(10-x)=15+10-a,
解得:x=(a-10)L,V(H2)為(10-x)L=(20-a)L,
即 V(CO):V(H2)=(a-10):(20-a)
答:原混合氣體中CO和H2的體積比為(a-10):(20-a);
(3)由(2)可知:x2+32(10-x)=15+10-b,則:b=10+x,因0<x<10,則10<b<20,
答:b的取值范圍為10<b<20.
點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生差量法和極限法來(lái)計(jì)算,題目難度中等,明確反應(yīng)前后體積的變化及該條件下水的狀態(tài)是解答的關(guān)鍵,學(xué)生容易忽略水在常溫下為液體而導(dǎo)致分析錯(cuò)誤,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力.