Question

【題目】（1）相同質量的SO2與SO3分子數之比為___，質子數之比為___。

（2）CO和CO2的混合氣體36g，完全燃燒后測得CO2體積為22.4L（標準狀況），則混合氣體中CO的質量是___g；混合氣體中CO2在標況下的體積是___L，混合氣體在標準狀況下的密度是___g/L，混合氣體的平均摩爾質量是___g/mol。

（3）在一定條件下，某化合物X受熱分解：2X=A+2B+4C（A、B、C均為氣體），測得反應后生成的混合氣體對H2的相對密度為12.22，則相同條件下，X的相對分子質量是___。

（4）由CO2、H2、CO組成的混合氣在同溫、同壓下與氮氣的密度相同。則該混合氣體中CO2、H2氣體的體積比為___。

Answer 1

【答案】5:4 1:1 14 11.2 1.6（或1.61） 36 85.54 13:8

【解析】

（1）根據N=nNA、n=m/M計算；

（2）燃燒發生反應：2CO+O22CO2，2體積CO反應得到2體積CO2，故燃燒前CO和CO2的總體積等于燃燒后CO2的體積，令CO和CO2的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者質量、體積列方程計算各自物質的量，

根據m=nM計算CO的質量；

根據V=nVm計算原混合氣體中CO2的體積；

根據ρ=m/V計算混合氣體的密度；

根據M=m/n計算；

（3）根據相對氫氣的密度計算混合氣體的平均摩爾質量，由方程式可知X與反應后的混合氣體的物質的量之比為2：7，根據質量守恒可知X的質量等于反應后混合氣體的質量，再根據M=m/n計算X的摩爾質量；

（4）根據CO2、H2和CO組成的混合氣體在同溫、同壓下與氮氣的密度相同，可知混合氣體的平均相對分子質量等于氮氣的相對分子質量，即為28，而CO的相對分子質量也為28，則二氧化碳與氫氣的平均相對分子質量必須為28。

（1）相同質量的SO2氣體和SO3氣體，其分子數之比為NAm/64：NAm/80=5：4；質子數之比為5×32：4×40=1:1；

（2）燃燒發生反應：2CO+O22CO2，2體積CO反應得到2體積CO2，故燃燒前CO和CO2的總體積等于燃燒后CO2的體積，令CO和CO2的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者質量、體積，則：28x+44y=36，x+y=22.4/22.4，解得x=0.5 y=0.5；

CO的質量=0.5mol×28g·mol－1=14g；

標況下，原混合氣體中CO2的體積=0.5mol×22.4L·mol－1=11.2L；

標況下，混合氣體的密度=36g/22.4L=1.607g·L－1；

根據M=m/n，混合氣體的平均摩爾質量是36g/(0.5mol+0.5mol)=36g/mol

（3）反應后生成的混合氣體對H2的相對密度為12.22，則混合氣體的平均摩爾質量為：2g·mol－1×12.22=24.44g·mol－1，

由方程式可知X與反應后的混合氣體的物質的量之比為2：7，根據質量守恒可知X的質量等于反應后混合氣體的質量，故X的摩爾質量═24.44g·mol－1×7/2= 85.54g·mol－1，

所以X的相對分子質量為 85.54；

（4）CO2、H2和CO組成的混合氣體在同溫、同壓下與N2的密度相同，則混合氣體的平均相對分子質量等于氮氣的相對分子質量，即為28，

由于CO的相對分子質量為28，則CO2和H2的平均相對分子質量為28即可，CO的體積不受限制，

利用十字交叉法得二氧化碳和氫氣的體積之比：

則CO2和H2的體積之比為26：16=13：8。