常温下20升密闭容器中通入a mol氢气 b mol氧气（a≤4 b≤4）点燃后充分反应,容器中密度最大值为?A 5.6g/L B 9.6G/L C 11.2G/L D 56G/L

题目

常温下20升密闭容器中通入a mol氢气 b mol氧气（a≤4 b≤4）点燃后充分反应,容器中密度最大值为?A 5.6g/L B 9.6G/L C 11.2G/L D 56G/L

答案

此问题可以由极端讨论法得出正确答案.
设Vm为常温下的气体摩尔体积
假设反应后剩下的气体全部为氢气,则气体的密度为2/Vm
设反应后剩下的气体全部为氧气,则气体的密度为32/Vm
当两种气体恰好完全反应,则容器中没有气体,这时气体密度为0
由上述可以得知,气体密度要最大,必须是氧气过量才好.
所以取氢气的物质的量最小,因为a≤4,所以取a=1
取氧气的物质的量最大,因为b≤4,所以取b=4
1mol的氢气消耗0.5mol氧气.所以氧气还剩3.5mol
因此密度=3.5*32/20g/L=5.6g/L
故答案选A