将盛有amol NO2和bmol NO(标准状况下)混合气体的试管倒扣于事先盛有水的水槽中,再通入b mol O2,充分

将盛有amolNO2和bmolNO(标准状况下)混合气体的试管倒扣于事先盛有水的水槽中,再通入bmolO2,充分反应后试管里剩余的气体的成分及物质的量取决于a与b的关系,... 将盛有amol NO2和bmol NO(标准状况下)混合气体的试管倒扣于事先盛有水的水槽中,再通入b mol O2,充分反应后试管里剩余的气体的成分及物质的量取决于a与b的关系,则下列判断正确的是(  )①若余NO,则a<b,且剩余气体的物质的量为a?b3②若余O2,则a<b,且剩余气体的物质的量为b?a4③若无气体剩余,则a=b,且所得溶液的物质的量浓度为b22.4mol.L-1.A.只有①正确B.只有②正确C.①②③都不正确D.①②③都正确 展开
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①若余NO,有如下情况:
Ⅰ、只发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3,则:4bmol=amol,即a=4b,NO未反应,剩余NO为bmol;
Ⅱ、发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3、3NO2+H2O=2HNO3+NO,则:4bmol<amol,即a<4b,与水反应的NO2为(a-4b)mol
剩余NO为bmol+
1
3
(a-4b)mol=
1
3
(a-b)mol;
Ⅲ、发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3、4NO+3O2+2H2O═4HNO3,则NO2需要的氧气为
1
4
amol,与NO反应的氧气为bmol-
1
4
amol,NO完全反应需要氧气为
3
4
bmol,由于NO剩余,故
3
4
bmol>bmol-
1
4
amol,整理a>b,
(b-
1
4
a)mol氧气反应掉NO为
4
3
(b-
1
4
a)mol,故剩余NO为bmol-
4
3
(b-
1
4
a)mol=
1
3
(a-b)mol;
故①错误;
②、若余O2,发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3、4NO+3O2+2H2O═4HNO3,且NO2、NO完全反应,则NO2需要的氧气为
1
4
amol,NO需要氧气为
3
4
bmol,故为
1
4
amol+
3
4
bmol<bmol,整理的a<b,剩余气体为bmol-(
1
4
amol+
3
4
bmol)=
1
4
(b-a)mol,故②正确

③、若无气体剩余,发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3、4NO+3O2+2H2O═4HNO3,则NO2需要的氧气为
1
4
amol,NO需要氧气为
3
4
bmol
故为
1
4
amol+
3
4
bmol=bmol,整理的a=b,根据N元素守恒n(HNO3)=n(NO)+n(NO2)=(a+b)mol,溶液体积等于NO、NO2的体积之和为(a+b)mol×22.4L/mol=22.4(a+b),硝酸的浓度为
(a+b)mol
22.4(a+b)L
=
1
22.4
mol/L,故③错误;
故选B.
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