A球的体积为2.0L，B球为1.0L，两球可通过活塞连通。开始时，A球充有101.3kPa空气，B球全部抽空但盛有体积小到可被忽略的固体吸氧剂。当活塞打通，A球空气进入B球，氧被全部吸收。平衡后气体压力为60.80kPa，则空气中氮和氧分子数目之比为A. 3：1B. 6：1C. 9：1D. 12：1

考查要点：本题主要考查理想气体状态方程的应用，以及分压概念的理解。关键在于分析气体体积变化后的压力变化，并结合吸氧剂的作用确定剩余气体的成分。

解题核心思路：

1. 体积变化后的压力计算：活塞打开后，气体体积从A球的2.0L扩展到A+B的3.0L，若无吸氧剂，总压力会因体积增大而降低。
2. 吸氧剂的作用：氧气被完全吸收，剩余气体仅为氮气，最终压力对应氮气的分压。
3. 分压比与分子数比的关系：在相同温度下，分压比等于物质的量比，从而可求出氮氧分子数之比。

破题关键点：

• 确定膨胀后的氮气分压：通过体积变化后的压力差，结合吸氧剂的作用，推导出氮气的分压。
• 分压比即分子数比：利用分压比直接得出分子数比。

步骤1：计算膨胀后的理论压力（无吸氧剂时）

初始时，A球中空气的压强为$P_1 = 101.3 \, \text{kPa}$，体积为$V_1 = 2.0 \, \text{L}$。活塞打开后，总体积变为$V_2 = 3.0 \, \text{L}$。若无吸氧剂，根据波义耳定律（温度不变）：
$P_1 V_1 = P_2 V_2 \implies P_2 = \frac{P_1 V_1}{V_2} = \frac{101.3 \times 2.0}{3.0} \approx 67.53 \, \text{kPa}.$

步骤2：分析实际压力变化

实际平衡压力为$P_{\text{实际}} = 60.80 \, \text{kPa}$，低于理论值$67.53 \, \text{kPa}$，说明氧气被吸收，剩余气体仅为氮气。此时，氮气的分压即为实际总压：
$P_{\text{N}_2} = 60.80 \, \text{kPa}.$

步骤3：求初始氮气的分压

膨胀过程中，氮气的分压按体积比缩小：
$P_{\text{N}_2} = \frac{2}{3} P_{\text{N}_2}^{\text{初始}} \implies P_{\text{N}_2}^{\text{初始}} = \frac{3}{2} \times 60.80 = 91.2 \, \text{kPa}.$

步骤4：求氧气的分压及分子数比

初始总压为$101.3 \, \text{kPa}$，氧气的分压为：
$P_{\text{O}_2}^{\text{初始}} = 101.3 - 91.2 = 10.1 \, \text{kPa}.$
在相同温度下，分压比等于物质的量比：
$\frac{N_{\text{N}_2}}{N_{\text{O}_2}} = \frac{P_{\text{N}_2}^{\text{初始}}}{P_{\text{O}_2}^{\text{初始}}} = \frac{91.2}{10.1} \approx 9.03 \approx 9:1.$