>4:1 4NO2+O2+H2O=4HNO3
3NO2+H2O=2H2NO3+NO NO
例2.将充满NO2和O2的混合气体的量筒倒置于水中,充分反应后,保持气体压强不变,水进入至量筒体积的一半处停止了,则原混合气体中NO2和O2的体积比是多少?
解析:NO2和O2的体积比不等于4:1,则需讨论NO2和O2分别过量时的两种情况
设混合气体的体积为1,混合气体中NO2的体积为x,则O2为(1- x)(1)假定原混合气体中V(NO2):(O2)<4:1
4NO2+O2+H2O=4HNO3
4 1
x y
4/x=1/y 解得y=x/4
剩余的O2:(1-x)-x/4=1/2 解得x=2/5
V(NO2):V(O2)=2/5:(1-2/5)=2:3
(2) 假定原混合气体中V(NO2):V(O2)>4:1
4NO2+O2+H2O=4HNO3
4 1
y (1-x)
4/ y =1/(1-x) 解得:y=4(1-x)
暂时剩余NO2:1-[4(1-x)+(1-x)]=5x-4
由反应式:3NO2+H2O=2H2NO3+NO可知
最后剩余NO :(5x-4)/3
由(5x-4)/3=1/2得 x=11/10(不合题意,舍去)
小结: NO2和O2的混合气体与水反应时,当剩余气体的体积大于原混合气体体积的1/3时,只有一个条件:V(NO2):V(O2)>4:1(此结论由同学们自行证明)
3、NO与O2分别通入水中
关系式:4NO+3O2+H2O=4HNO3
讨论如下:
NO与O2的体积比 发生的化学反应 剩余气体 =4:3 4NO+3O2+H2O=4HNO3 无 <4:3 4NO+3O2+H2O=4HNO3 O2 >4:3 4NO+3O2+H2O=4HNO3 NO 例3.一定条件下,将等体积的NO和O2混合于一试管中,然后将试管倒立于盛有水的水槽中,充分反应后剩余气体的体积与原混合气体的体积之比是多少?
解析: 因为混合气体中NO和O2的体积比<4:3,则剩余气体为O2
设混合气体中NO 的体积为x,则O2的体积也为x
4NO+3O2+H2O=4HNO3
4 3
x y
4/ x =3 / y 解得:y=3x/4
剩余的O2为x-3x/4=x/4