Question

已知道，已知同溫下，容積相等的密閉容器中，氣態(tài)物質(zhì)的分子數(shù)目越多．容積內(nèi)的壓強就越大，而且成正比例關(guān)系．根據(jù)這個知識，請完成下題：
將wg焦碳（焦碳對容積的影響忽略不計）和ng氧氣同時放入一個密閉容器中，測得壓強為p₀．提供必要條件，讓容器內(nèi)的物質(zhì)充分反應后，恢復到原來溫度，測得壓強為p₁，那么：
（1）如果p₀＜p₁，則w與n應滿足的關(guān)系是（提示：從化學方程式反應前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)是如何改變的）

3

8

＜ 

w

n

≤

3

4

．
（2）如果p₀=p₁，則w與n應滿足的關(guān)系是（提示：p₀=p₁，說明反應前后氣體分子數(shù)目有變化嗎？）

w

n

≤

3

8

．

Answer 1

分析：根據(jù)在相同溫度和相同體積的條件下，氣體壓強（P）與氣體分子數(shù)目（n）成正比關(guān)系（P=kn），可判斷反應前后氣體的分子數(shù)目的改變；根據(jù)碳在氧氣中充分燃燒與不充分燃燒的規(guī)律，此時碳應充分燃燒全部生成一氧化碳或二氧化碳，其中氧氣足量或過量；根據(jù)碳在氧氣中完全燃燒的化學方程式，由反應中碳與所消耗氧氣的質(zhì)量關(guān)系，判斷密閉容器中wg碳和ng氧氣的關(guān)系．

解答：解：根據(jù)題意，反應前后分子數(shù)目不變，由C+O₂

點燃  .

CO₂與2C+O₂

點燃  .

2CO，可判斷碳在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳，分子數(shù)目變大則只生成一氧化碳或一氧化碳二氧化碳共存．
假設(shè)ag碳和bg氧氣恰好完全反應生成二氧化碳，則
 C+O₂

點燃  .

CO₂
12 32
wg ng

12

32

=

wg

ng

w

n

=

3

8

假設(shè)ag碳和bg氧氣恰好完全反應生成一氧化碳，則
   2C+O₂

點燃  .

2CO
2×12 32
   wg ng

24

32

=

w

n

w

n

=

3

4

（1）如果p₀＜p₁，則生成的氣體分子數(shù)變多，可以是只生成一氧化碳，也可是即生成二氧化碳由生成一氧化碳，則w與n應滿足的關(guān)系是

3

8

＜ 

w

n

≤

3

4

（2）如果p₀=p₁，此時只發(fā)生生成二氧化碳的反應，

n

m

=

3

8

，若容器中氧氣有剩余，反應前后分子數(shù)目也不變，反應前后壓強也相同，因此，容器中碳的質(zhì)量

w

n

≤

3

8

．
故答案為：（1）

3

8

＜ 

w

n

≤

3

4

（2）

w

n

≤

3

8

．

點評：根據(jù)碳在氧氣中完全燃燒與不完全燃燒前后氣體的分子個數(shù)關(guān)系，判斷該題中所發(fā)生反應為完全燃燒生成二氧化碳，是解決問題的關(guān)鍵．