Question

将16mLNO和NH₃的混合气体在催化剂作用下，400℃左右发生下列反应：6NO+4NH₃5N₂+6H₂O(g)。已知反应达平衡后，在相同条件下混合气体的体积变为17mL，则在原混合气体中，NO和NH₃的物质的量之比可能是   

①3：1       ②3：2          ③3：3    ④3：4    ⑤3：5  

A.①② B.①⑤ C.②③④ D.④⑤

Answer

C

【解析】

根据反应方程式6NO+4NH35N2+6H2O(g) △V(增大)可知：反应消耗6体积NO，会同时消耗4体积氨气，反应产生5体积N2和6体积的水蒸气，由反应前到反应后气体体积增大(5+6)-(6+4)=1，现在是16mL反应物反应后气体体积变为17mL，增大了1mL，则反应消耗6mLNO、4mLNH3，反应产生5mLN2、6mLH2O(g)，反应后NO和NH3的混合气体中剩余的气体体积为V(剩余)=16mL-(6mL+4mL)=6mL；

若剩余NO，则原混合气体中NO体积V(NO)=6mL+6mL=12mL，V(NH3)=4mL，V(NO)：V(NH3)=12mL：4mL=3:1，根据V=n·Vm可知在原混合气体中NO和NH3的物质的量之比n(NO):n(NH3)=3:1；

若剩余气体为NH3，则原混合气体中NH3的体积V(NH3)=6mL+4mL=10mL，V(NO)=6mL，在原混合气体中NO和NH3的物质的量之比n(NO)：n(NH3)=6：10=3：5；

此反应为可逆反应不可能进行完全所以比值应处于3：1～3：5之间，即处于①⑤之间，故答案选C。