Question

常温下 A 和 B 两种气体组成混合气体(A 的相对分子质量大于 B 的相对分子质量)，经分析混合气体中只含有氮和氢两种元素，而且不论 A 和 B 以何种比例混合，氮和氢的质量比总大于 14/3。由此可确定 A 为_____________，B 为____________，其理由是__________________。
若上述混合气体中氮和氢的质量比为 7∶1，则在混合气体中 A 和 B 的物质的量之比为________；A 在混合气体中的体积分数为_____%。

Answer 1

N₂ NH₃  纯 NH₃中氮和氢质量比为 14/3，在纯 NH₃中混入任何比例的 N₂，都将使氮和氢质量比大于 14/3  1∶4  20。

解答此题，首先考虑氮、氢两元素组成的化合物 NH₃，分析 NH₃中氮氢质量比。NH₃中，m(N)∶m(H)=14∶3。题设条件下，m(N)∶m(H)＞ 14∶3，这只须在 NH₃中混入 N₂即可。由题意，M_r(A)＞M_r(B)，所以 A 为 N₂，B 为 NH₃，因M_r(N₂)=28，M_r(NH₃)=17。
设混合气体中 A 和 B 的物质的量之比为 x∶y。由题意，“xN₂＋yNH₃”中，14(2x＋y)∶3y=7∶1，解得，x∶y=1∶4。(A)=1÷(1＋4)=20%。