常温下,向20L真空容器中通入a mol H2和b mol O2(a,b都是正整数,且a≤5,b≤5),完全反应后,容器内气体可能达到的最大密度是(  )A. 14.4 g•L-1B. 8 g•L-1C. 5.6 g•L-1D. 7.2 g•L-1

问题描述:

常温下,向20L真空容器中通入a mol H2和b mol O2(a,b都是正整数,且a≤5,b≤5),完全反应后,容器内气体可能达到的最大密度是(  )
A. 14.4 g•L-1
B. 8 g•L-1
C. 5.6 g•L-1
D. 7.2 g•L-1

反应的方程式为2H2+O2═2H20,温度为常温,则水为液态,气体密度与水无关,
H2的相对分子质量为2,O2相对分子质量为32,
a和b都是正整数,且a≤5,b≤5,
当a=1,b=5时,剩余的O2最多,为:5mol-1mol×

1
2
=4.5mol,
此时容器内气体的质量最大,
所以容器内气体的最大密度为:
32g/mol×4.5mol
20L
=7.2g/L,
故选D.
答案解析:气体密度等于气体质量除以容器的容积;容积固定,保证气体质量最大即可,氢气和氧气反应,得到水.温度为常温,则水为液态.考虑气体密度与水无关.则需要使氧气的量保证最多.然后结合氢气与氧气的反应进行分析即可.
考试点:有关范围讨论题的计算.
知识点:本题考查有关范围讨论题的计算,题目难度不大,本题注意a和b都是正整数,且a≤5,b≤5,根据反应判断当氢气的物质的量a=1,氧气的物质的量b=5时,密度最大.