作业帮气体体积
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：化学作业 时间：2024/04/25 09:49:47
密闭容器中有活塞位于距全长一端1/5处，左边为空气，右边为H2、O2混合气体，标准状况下，若将H2、O2混合气体点燃引爆，活塞先左弹，恢复到原来温度后，活塞右滑停留在筒的中央，则原来H2、O2的体积比接近： （1）________. （2）如果空气一端与大气相通，点燃后活塞右滑仍然停留在筒的中央，则H2、O2的体积比为_________. A.7:1 B1:3 C1:1 D3:1 过程详细一点。。。
解题思路： 该类题目为化学和物理知识的有机结合。解答的思想为：活塞静止的原则为受力均衡，既左右气体的对活塞的压力相同。据此结合活塞的位置，判断左右压力，而压力由气体产生，则对应的压力对应气体的物质的量。
解题过程：
1
根据题意可知：最初活塞位于距全长一端1/5处。活塞处于静止，则此时左右压力应该相同。左边为空气，右边为氢气和氧气的混合气。则假设活塞内可以放5mol气体：根据活塞位置可知，空气为1mol；氢气和氧气为4mol。
标况下，将氢气和氧气点燃，则氢气和氧气反应，得到液态水。
2H2+O2=2H2O
活塞左弹，是由于氢气和氧气剧烈反应，放出大量的热量，使气体膨胀，产生压力。故活塞右面气体产生的压力大于左面，活塞左移。
恢复至原温度，活塞停留在中央。此时，活塞受力再次达到均衡。对于左面空气而言，由于容器密闭，其物质的量没有发生改变，还为1mol；对于右面，氢气和氧气反应变成液态水，气体总体积减小。而若保证活塞在中央，则保证剩余气体为1mol即可。此时，左右气体物质的量相同，产生压力相同，活塞处于中间位置。
而氢气和氧气的相对量未知，则采用讨论法计算。
可以采用差量法结合讨论法解答
2H2+O2=2H2O 气体体积差为3
2 1 3
xmol ymol 4-1=3mol
则假设原气体中含有氢气为xmol；氧气为ymol
有：x+y=4
讨论
A.若氢气少量，则氢气完全反应。根据差量的比例式可求x=2
则剩余均为氧气，为4-2=2mol
故二者体积比为1：1
B.若氧气少量，则氧气完全反应。根据差量的比例式可求y=1
则剩余为氢气，为4-1=3mol
故氢气、氧气的体积比为3：1
故（1）答案为:CD
2
若左端空气与大气相通，则与（1）最大的区别在于：左端时刻与大气相通，则大气可以随着右端气体压力变化随时进入或排出。
根据题意可知：最初活塞位于距全长一端1/5处。活塞处于静止，则此时左右压力应该相同。左边为空气，右边为氢气和氧气的混合气。则假设活塞内可以放5mol气体：根据活塞位置可知，空气为1mol；氢气和氧气为4mol。
标况下，将氢气和氧气点燃，则氢气和氧气反应，得到液态水。
2H2+O2=2H2O
活塞左弹，是由于氢气和氧气剧烈反应，放出大量的热量，使气体膨胀，产生压力。故活塞右面气体产生的压力大于左面，活塞左移。
恢复至原温度，活塞停留在中央。此时，活塞受力再次达到均衡。对于左面空气而言，由于与大气相通，故其物质的量将随右端气体的量而改变，直到左右气体的物质的量相同，压力相同，保持活塞处于中央；对于右面，氢气和氧气反应变成液态水，气体总体积减小。当活塞在中央，则根据最初假设的活塞的比例代表的气体体积可知，此时右端剩余气体的物质的量为2.5mol(5个单位，每个单位代表1mol，活塞位于中央，则左右各占2.5)。此时，左右气体物质的量相同，产生压力相同，活塞处于中间位置。
而氢气和氧气的相对量未知，则同样采用讨论法计算。
可以采用差量法结合讨论法解答
2H2+O2=2H2O 气体体积差为3
2 1 3
xmol ymol 4-2.5=1.5mol
则假设原气体中含有氢气为xmol；氧气为ymol
有：x+y=4
讨论
A.若氢气少量，则氢气完全反应。根据差量的比例式可求x=1
则剩余均为氧气，为4-1=3mol
故二者体积比为1：3
B.若氧气少量，则氧气完全反应。根据差量的比例式可求y=0.5
则剩余为氢气，为4-0.5=3.5mol
故氢气、氧气的体积比为7：1
故（2）答案为:AB
最终答案：略
解题过程：
1
根据题意可知：最初活塞位于距全长一端1/5处。活塞处于静止，则此时左右压力应该相同。左边为空气，右边为氢气和氧气的混合气。则假设活塞内可以放5mol气体：根据活塞位置可知，空气为1mol；氢气和氧气为4mol。
标况下，将氢气和氧气点燃，则氢气和氧气反应，得到液态水。
2H2+O2=2H2O
活塞左弹，是由于氢气和氧气剧烈反应，放出大量的热量，使气体膨胀，产生压力。故活塞右面气体产生的压力大于左面，活塞左移。
恢复至原温度，活塞停留在中央。此时，活塞受力再次达到均衡。对于左面空气而言，由于容器密闭，其物质的量没有发生改变，还为1mol；对于右面，氢气和氧气反应变成液态水，气体总体积减小。而若保证活塞在中央，则保证剩余气体为1mol即可。此时，左右气体物质的量相同，产生压力相同，活塞处于中间位置。
而氢气和氧气的相对量未知，则采用讨论法计算。
可以采用差量法结合讨论法解答
2H2+O2=2H2O 气体体积差为3
2 1 3
xmol ymol 4-1=3mol
则假设原气体中含有氢气为xmol；氧气为ymol
有：x+y=4
讨论
A.若氢气少量，则氢气完全反应。根据差量的比例式可求x=2
则剩余均为氧气，为4-2=2mol
故二者体积比为1：1
B.若氧气少量，则氧气完全反应。根据差量的比例式可求y=1
则剩余为氢气，为4-1=3mol
故氢气、氧气的体积比为3：1
故（1）答案为:CD
2
若左端空气与大气相通，则与（1）最大的区别在于：左端时刻与大气相通，则大气可以随着右端气体压力变化随时进入或排出。
根据题意可知：最初活塞位于距全长一端1/5处。活塞处于静止，则此时左右压力应该相同。左边为空气，右边为氢气和氧气的混合气。则假设活塞内可以放5mol气体：根据活塞位置可知，空气为1mol；氢气和氧气为4mol。
标况下，将氢气和氧气点燃，则氢气和氧气反应，得到液态水。
2H2+O2=2H2O
活塞左弹，是由于氢气和氧气剧烈反应，放出大量的热量，使气体膨胀，产生压力。故活塞右面气体产生的压力大于左面，活塞左移。
恢复至原温度，活塞停留在中央。此时，活塞受力再次达到均衡。对于左面空气而言，由于与大气相通，故其物质的量将随右端气体的量而改变，直到左右气体的物质的量相同，压力相同，保持活塞处于中央；对于右面，氢气和氧气反应变成液态水，气体总体积减小。当活塞在中央，则根据最初假设的活塞的比例代表的气体体积可知，此时右端剩余气体的物质的量为2.5mol(5个单位，每个单位代表1mol，活塞位于中央，则左右各占2.5)。此时，左右气体物质的量相同，产生压力相同，活塞处于中间位置。
而氢气和氧气的相对量未知，则同样采用讨论法计算。
可以采用差量法结合讨论法解答
2H2+O2=2H2O 气体体积差为3
2 1 3
xmol ymol 4-2.5=1.5mol
则假设原气体中含有氢气为xmol；氧气为ymol
有：x+y=4
讨论
A.若氢气少量，则氢气完全反应。根据差量的比例式可求x=1
则剩余均为氧气，为4-1=3mol
故二者体积比为1：3
B.若氧气少量，则氧气完全反应。根据差量的比例式可求y=0.5
则剩余为氢气，为4-0.5=3.5mol
故氢气、氧气的体积比为7：1
故（2）答案为:AB
最终答案：略