已知温度一定，体积不变的密闭容器中，气体的压强与气体分子数成正比．将一小块W克的焦炭和M克氧气同时放入一装有压强表的容器中，压强表的读数为P0．在一定条件下使焦炭与氧气充分

Question

已知温度一定，体积不变的密闭容器中，气体的压强与气体分子数成正比．将一小块W克的焦炭和M克氧气同时放入一装有压强表的容器中，压强表的读数为P₀．在一定条件下使焦炭与氧气充分反应后，恢复到原来的温度，压强表的读数为P₁．
（1）如果P₀<P₁，则焦炭质量应该满足关系式是W>___
（2）如果 P₀=P₁，则W应满足的关系式是___
（3）如果P₁是P₀的n倍，则W=___ 克，n 的取值范围是___．

Answer 1

根据题意，反应前后分子数目不变，由C+O₂(点燃.)/()CO₂与2C+O₂(点燃.)/()2CO，可判断碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，分子数目变大则只生成一氧化碳或一氧化碳二氧化碳共存．
假设Wg碳和Mg氧气恰好完全反应生成二氧化碳，则
 C+O₂(点燃.)/()CO₂
12 32
Wg Mg
(12)/(32)=(Wg)/(Mg)
W=(3M)/(8)
假设Wg碳和Mg氧气恰好完全反应生成一氧化碳，则
   2C+O₂(点燃.)/()2CO
   24 32
   Wg Mg
  (24)/(32)=(Wg)/(Mg)
   W=(3M)/(4)
（1）如果p₀<p₁，则生成的气体分子数变多，可以是只生成一氧化碳，也可是即生成二氧化碳由生成一氧化碳，则 (3M)/(8)<w；
（2）如果p₀=p₁，此时只发生生成二氧化碳的反应，若容器中氧气有剩余，反应前后分子数目也不变，反应前后压强也相同，因此，容器中碳的质量满足：0<W≤(3W)/(8)；
（3）如果p₁是p₀的n倍，则W=(3MN)/(8)，n的取值范围是：1≤n≤2．
故答案为：（1）(3M)/(8)；（2）0<W≤(3W)/(8)；（3）(3MN)/(8)；1≤n≤2．