(1)容器中发生的反应为:2H2S+SO2=3S↓+2H2O,
欲使容器内气的密度(ρ=m÷V,容器的体积一定)最大,则要让容器中的气体质量最大(质量与物质的量成正比,即物质的量最大).
两种气体反应,最后剩余的气体为过量的气体,所以只要让剩余的气体的质量(物质的量)最大,容器内气体的密度最大.要让剩余气体的物质的量最大,则让硫化氢气体和二氧化硫气体的物质的量差值最大即可;
所以欲使容器中气体密度最大,则b取最大值5,a取最大值1即可;
此时硫化氢完全反应,剩余的SO2的物质的量为5-0.5=4.5mol(通过方程式计算可知);
所以容器中气体的质量为m=n×M=4.5mol×64g/mol=288g;
所以此时容器中的气体的密度为:ρ=m÷V=288g÷20L=14.4g/L;
综上所述,容器内气体可能达到的最大密度约是14.4g/mol.
(楼上错误的原因是a取了0,0不是正整数)
(2)根据气体状态方程PV=nRT可知:同问同体积时,压强和物质的量成正比,即P1/P2=n1/n2;所以反应前后容器中气体的总物质的量之比为P1/P2=2:1;
根据反应方程式可知若恰好完全反应则无气体剩余,所以剩余的气体为过量的气体;
设反应前H2S的物质的量为x,SO2的物质的量为y.
①若H2S过量;则有:
(x-2y)/(x+y)=1/2,所以x:y=5:1;
②若SO2过量,则有:
(y-0.5x)/(x+y)=1/2,所以x:y=1:2;
综上所述:反应前H2S和SO2的体积比是5:1或1:2.
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化学人气:442 ℃时间:2019-08-18 19:51:48
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