室温下,某容器固定的密闭由可移动的活塞隔成左、右两室,左室充入等物质的量的氢气和氧气

11.(2020·宝山区·上海交大附中高一期中)室温下,某容器固定的密闭由可移动的活塞隔成左、右两室,左室充入等物质的量的氢气和氧气,右室充入一氧化碳和氧气的混合气。同时引燃左右两室的混合气体,反应后恢复至室温。反应前后活塞位置如图所示,则右室混合气体中一氧化碳和氧气的物质的量之比可能是(液态水的体积忽略不计)
 
A.2:1 B.1:2 C.1:3 D.3:1
答案】D
详解
反应前,活塞处于容器的中间,左右两室的气体的物质的量相等,因为氢气和氧气的物质的量相等,设氢气和氧气的物质的量均为2mol,所以一氧化碳和氧气的总物质的量为4mol;根据反应2H2+O22H2O,可知氧气过量1mol;根据图示,反应后右室中的气体的物质的量是左室中气体物质的量的3倍,所以右室中有3mol气体;设反应前右室中CO的物质的量为xmol,则O2的物质的量为(4-x )mol,根据反应2CO+O22CO2,当CO过量时,O2全部反应,剩余气体的物质的量为2×(4-x ) +x-2×(4-x ) =3,解得x=3,即CO的物质的量为3mol,则O2的物质的量为1mol,CO与O2的物质的量之比为3:1;当CO全部反应,O2有剩余时,根据方程式有:x+(4-x)-=3,解得x=2,即CO的物质的量为2mol,则O2的物质的量也为2mol,两者物质的量之比为1:1,综上分析可得,答案选D。
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