Question

25℃，101kPa条件下，将15LO2通入10LCO和H2的混合气体中，使其完全燃烧，干燥后，恢复至原来的温度和压强

25℃，101kPa条件下，将15LO2通入10LCO和H2的混合气体中，使其完全燃烧，干燥后，恢复至原来的温度和压强。
（1）若剩余气体的体积是15L，则原CO盒H2的混合气体中V（CO）=______L，V（H2）=________。
（2）若剩余气体体积为aL，则原CO和H2的混合气体中V（CO）：V（H2）=_________。
（3）若剩余气体体积为aL，则a的取值范围是_______。
刚上高一，最好讲通俗点，以便理解，谢谢

Answer 1

CO+1/2O2=CO2 H2+1/2O2=H2O,完全燃烧，干燥后，恢复至原来的温度和压强,气体的体积/22.4=气体的量mol，即燃烧前后气体的量变化就和其体积变化一样。H2O在25度是液体被干燥除去不占体积。这样：燃烧前总体积=O2体积+CO体积+H2体积，燃烧后体积=CO2体积+余下O2的体积（题意O2是过剩的），，1体积CO+1/2体积O2燃烧后体积减少0.5体积，1体积H2+1/2体积O2燃烧后体积减少1.5体积。 设COx,则H2就10-x，（1）问：15+10-0.5x-1.5（10-x）=15 x=5即答案是V（CO）=__5____L，V（H2）=___5_____L。（2）问：设V（CO）：V（H2）=k 15+10-0.5V（CO）-1.5V（H2）=a V（CO）+V（H2）=10 ，解得k=（a-10)/(20-a) （3）问：基于题意CO和H2都是有的，则K>0，那麽就a不等于10也不等于20，要么a-10>0且20-a>0要么a-10<0且20-a<0,前者10<a且a<20,后者20<a且a<10，显然a必须是一个实际值，后者没有交集舍去。所以a的取值范围是10<a<20。

Answer 2

(1)设V（CO）为xL，则V（H2）为y=（10-x）L，剩余气体为aL,
CO,H2均与O2按2:1反应,所以氧气过量为
15-0.5x+x-0.5(10-x)=a
10+x=a
x=a-10
y=20-a
x=5;y=5
答案是： 5;5
(2)根据（1）可得：
V(CO):V(H2)=x:y=(a-10):(20-a)
答案是：(a-10):(20-a)
(3)用（1）中算式带入两个极端：
V(CO)=0,V(H2O)=10,得：a=10
V(CO)=10,V(H2O)=0，得：a=20
答案是：10~20

Answer 3

(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