10mL NO、CO2的混合气体通过足量的Na2O2后,气体的体积变为5mL(相同状况),则CO2和NO的体积比不可能为(  )A. 1:1B. 2:1C. 3:2D. 1:2

问题描述:

10mL NO、CO2的混合气体通过足量的Na2O2后,气体的体积变为5mL(相同状况),则CO2和NO的体积比不可能为(  )
A. 1:1
B. 2:1
C. 3:2
D. 1:2

发生反应有:①2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,②2NO+O2═2NO2
假设参加反应的CO2为x mL,NO为y mL,则x+y=10,
 2CO2 +2Na2O2 =2Na2CO3 +O2…①
2mL                  1mL  
xmL                  

x
2
mL
  2NO+O2=2NO2 …②
 2mL  1mL  2mL 
 ymL  
x
2
mL
(1)当反应②恰好反应时,即当y=x时(此时x、y都等于5),生成的NO2的体积为5mL,显然符合题意,所以选项A正确;
(2)当y>x时,NO有过量,O2反应完,此时反应掉的NO为xmL,则剩余的NO为(ymL-xmL),生成的NO2气体为xmL,因此,反应最后得到的混合气体为NO和NO2,其体积和为:(ymL-xmL)+xmL=ymL,结合x+y=10,再根据NO过量的前提条件:y>x,可以得出结论:y>5.这与题意“气体体积缩小为5mL”不符,这种情况不可能符合题意,所以选项D错误;
(3)当y<x时,NO不足,O2过量,此时反应掉的O2
y
2
mL,剩余的O2为(
x
2
mL-
y
2
mL),生成的NO2气体为ymL.因此,反应最后得到的混合气体为O2和NO2,其体积和为:(
x
2
mL-
y
2
mL)+ymL=
x
2
mL+
y
2
mL=5mL,这与题意“气体体积缩小为5mL”符合,这表明如果y<x,这种情况都能符合题意,所以选项B、C正确,
故选D.
答案解析:发生反应有:①2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,②2NO+O2═2NO2,问题的关键在于NO与氧气反应存在着三种可能性,一种情况是恰好反应,一种情况是NO过量,另一种情况可能是O2过量,据此讨论计算.
考试点:有关混合物反应的计算.
知识点:本题考查混合物的有关计算,属于讨论型计算,难度较大,侧重对学生综合能力的考查,确定可能的情况是关键.