Question

在25摄氏度，101KPa条件下，将15LO2通入10LCO和H2的混合气体中，使其完全然后，干燥后，回复至原来的温度

（1）若剩余气体的体积是15L，则原CO和H2的混合气中
V（CO）＝ L， V（H2）＝ L。
（2）若剩余气体的体积为a L，则原CO和H2的混合气中
V（CO）∶V（H2）＝ 。
（3）若剩余气体的体积为aL，则a的取值范围是 。

麻烦大家讲清楚第一问！ 事后小弟奉上全部家产

Answer 1

(1) 2 CO+O2=2CO2
2 H2 +O2=2H2O
两个反应物和氧气的比例均是2:1 则可推导出二氧化碳和氢气完全反应，氧气消耗5L.还剩下10L(这是不变的)

CO反应气体体积不发生变化
除了O2外剩余的气体为CO2，V(CO2)=V(CO)=15L --10L=5L
V(H2)=10L--5L=5L

V(CO2)=V(CO)=a -10 L
V(H2)=10-（a-10）=20-a L
(3)
这里可以用一种极限的思想。
即什么时候气体体积最小，什么时候气体体积最大。
若混合气体中全是氢气，则减少的体积最大，最后只剩下氧气，此时a=10 L
若混合气体全是二氧化碳，则没有气体的减少，此时a=20 L
而这两种极限是不存在的 所以a的取值范围是10L <a<20L

Answer 2

2CO+O2=2CO2
2H2+O2=2H2O
反应中只有这两种情况，CO2只有通过CO 反应得到，所以CO2有多少，则CO有多少，原子守恒么，所以CO2有5L时，则CO 有5L 。
若剩余气体为aL 题设情况下，水为液态，体积忽略，所以我们假设CO 为 X 则生成的CO2也为X,消耗的02为 0.5X 则H2为10-X 消耗的O2为5-X
则有10+15-X-0.5X-(10-X)-0.5(10-X)+X=a
则X=a-10 所以 H2的体积为10-（a-10）=20-a
当a=15是则 X=5 即CO的体积为5L H2为10-X=5L
则 V(CO):V(CO2)=（a-10）:（20-a） 完成！

Answer 3

本题有两个反应：
O2 + 2CO ==== 2CO2
O2 + 2H2 ==== 2H20
即：每升2升COO2反应可使总体积减少1+2-2=1升
每2升H2与O2反应可使总体积减少1+2=3升

因为15LO2最多可与30L CO或H2反应,所以O2始终过量，
只讨论CO和H2的量：设混合气体中V(CO)+V(H2)=10........(+)

（1）剩余气体15L，总体积减少了(15+10-15)=10升，
V(CO)/2+3V(H2)/2=10.................................(++)
(+)(++)联立：--->V(CO)=V(H2)=5升

（2）剩余气体a L，总体积减少了(15+10-a)=25-a升，
V(CO)/2+3V(H2)/2=25-a...............................(+++)
(+)(+++)联立：--->V(H2)=(20-a),V(CO)=(a-10)
∴V(CO):V(H2)=(a-10):(20-a)

（3）由（2）：
V(H2)=(20-a)≥0---->a≤20
V(CO)=(a-10)≥0---->a≥10
∴10≤a≤20