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  • (1)常溫下向20l真空容器中通入amol硫化氫和bmol二氧化硫(a,b都是正整數(shù),且a

    (1)常溫下向20l真空容器中通入amol硫化氫和bmol二氧化硫(a,b都是正整數(shù),且a<=b,b<=5)反應(yīng)完全后,容器內(nèi)氣體可能達(dá)到的最大密度約是?
    (2)在室溫下,在一體積不變的密閉容器中充入H2S和SO2氣體,反應(yīng)前壓強(qiáng)為p,反應(yīng)結(jié)束后壓強(qiáng)為p/2,則反應(yīng)前H2S和SO2的體積比是?
    化學(xué)人氣:764 ℃時(shí)間:2019-08-18 19:51:48
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)容器中發(fā)生的反應(yīng)為:2H2S+SO2=3S↓+2H2O,
    欲使容器內(nèi)氣的密度(ρ=m÷V,容器的體積一定)最大,則要讓容器中的氣體質(zhì)量最大(質(zhì)量與物質(zhì)的量成正比,即物質(zhì)的量最大).
    兩種氣體反應(yīng),最后剩余的氣體為過量的氣體,所以只要讓剩余的氣體的質(zhì)量(物質(zhì)的量)最大,容器內(nèi)氣體的密度最大.要讓剩余氣體的物質(zhì)的量最大,則讓硫化氫氣體和二氧化硫氣體的物質(zhì)的量差值最大即可;
    所以欲使容器中氣體密度最大,則b取最大值5,a取最大值1即可;
    此時(shí)硫化氫完全反應(yīng),剩余的SO2的物質(zhì)的量為5-0.5=4.5mol(通過方程式計(jì)算可知);
    所以容器中氣體的質(zhì)量為m=n×M=4.5mol×64g/mol=288g;
    所以此時(shí)容器中的氣體的密度為:ρ=m÷V=288g÷20L=14.4g/L;
    綜上所述,容器內(nèi)氣體可能達(dá)到的最大密度約是14.4g/mol.
    (樓上錯(cuò)誤的原因是a取了0,0不是正整數(shù))
    (2)根據(jù)氣體狀態(tài)方程PV=nRT可知:同問同體積時(shí),壓強(qiáng)和物質(zhì)的量成正比,即P1/P2=n1/n2;所以反應(yīng)前后容器中氣體的總物質(zhì)的量之比為P1/P2=2:1;
    根據(jù)反應(yīng)方程式可知若恰好完全反應(yīng)則無氣體剩余,所以剩余的氣體為過量的氣體;
    設(shè)反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量為x,SO2的物質(zhì)的量為y.
    ①若H2S過量;則有:
    (x-2y)/(x+y)=1/2,所以x:y=5:1;
    ②若SO2過量,則有:
    (y-0.5x)/(x+y)=1/2,所以x:y=1:2;
    綜上所述:反應(yīng)前H2S和SO2的體積比是5:1或1:2.
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