Question

【題目】室溫下，某容積固定的密閉容器由可移動的活塞隔成A、B兩室，分別向A、B兩室充入H2、O2的混合氣體和1 mol空氣，此時活塞的位置如圖所示。

（1）A室混合氣體的物質的量為________，所含分子總數為________。

（2）實驗測得A室混合氣體的質量為34 g，則該混合氣體的密度是同溫同壓條件下氦氣密度的________倍。

（3）若將A室H2、O2的混合氣體點燃引爆，恢復原溫度后，最終活塞停留的位置在________刻度，容器內氣體壓強與反應前氣體壓強之比為________。

Answer 1

【答案】 2 mol 2NA(或1.204×1024) 4.25 2 1∶2

【解析】試題分析：（1）同溫同壓下，體積之比等于物質的量之比，4/2=n(混合氣體)/1，因此混合氣體的物質的量為2mol，所含分子總數為2NA；（2）同溫同壓下，密度之比等于摩爾質量之比，混合氣體的平均摩爾質量為34/2g·mol－1=17g·mol－1，混合氣體的密度是同溫同圧條件下氦氣密度的17/4=4.25；（3）令H2的物質的量xmol，則O2的物質的量(2－x)mol，根據平均摩爾質量的定義，[2x＋32(2－x)]/2=17，解得x=1，氫氣的物質的量為1mol，氧氣的物質的量為1mol，根據2H2＋O2=2H2O，室溫狀態下，H2O為液體，氫氣完全反應，氧氣過量0.5mol，因此A和B的體積之比為1：2，隔板停留在2處，壓強之比等于物質的量之比，即為1：2。