Question

【題目】常溫下，在一剛性容器內部有一個不漏氣且可以滑動的活塞，將容器分割成左右兩室。左室充入N2，右室充入H2和O2，活塞正好使N2占容器體積的1／4（如圖）。然后點燃H2和O2的混合氣體，反應完畢后恢復至原來的溫度，活塞正好停留在容器的中間。經檢驗，此時右室中氣體可使帶火星的木條復燃。

（1）求反應前H2和O2的物質的量之比。

（2）求反應前H2和O2混合氣體的平均相對分子質量。

Answer 1

【答案】(1)4:5 (2)18.7

【解析】

（1）根據壓強比等于物質的量比分析氫氣和氧氣的物質的量；

（2）根據相對分子質量在數值上等于摩爾質量，摩爾質量等于質量和物質的量比值分析。

（1）設氮氣的物質的量為1mol，左室沖入氮氣，右室為氫氣和氧氣的混合氣體，氮氣在容器體積的四分之一，左右壓強相等，氣體的物質的量比值等于體積之比，則氫氣和氧氣的物質的量總共為3mol，根據反應后活塞在中間部分，說明氫氣和氧氣反應后剩余1mol氣體，則反應的氫氣和氧氣總共為2mol，根據反應方程式分析，氫氣的物質的量為4/3mol，根據剩余氣體能使帶火星的木條復燃說明為氧氣，則原氣體中氧氣的物質的量為3-4/3=5/3mol，則氫氣和氧氣的物質的量比為4/3:5/3=4:5，故答案為：4:5；

（2）反應前氫氣和氧氣的混合氣體的相對分子質量為= 18.7，故答案為：18.7。