题目内容

8.(l)2mol O3和3mol O2的质量之比为1:1,分子数之比为2:3,同温同压下的密度之比为3:2,含氧原子数之比为1:1,体积之比为2:3
(2)在标准状况下,由CO和CO2组成的棍合气体6.72L.质量为11.6g.此混合物中CO的物质的量为0.1mol,混合气体的平均相对分子质量为38.7.

分析 (1)由N=nNA可知,分子数目之比等于其物质的量之比;氧气含有原子数目为氧气分子的2倍,臭氧分子含有氧原子数目为臭氧分子的3倍;由于氧原子质量相等,二者质量之比等于含有氧原子数目之比;O2和O3都由相同氧原子构成,二者质量相等,则含有氧原子数相等,同温同压其密度之比相对分子质量之比,以此解答该题;
(2)根据n=$\frac{V}{Vm}$计算混合气体物质的量,设CO为xmol,CO2为ymol,根据二者质量与物质的量列方程计算各自物质的量;根据M=$\frac{m}{n}$计算平均摩尔质量,进而确定平均相对分子质量.

解答 解:(1)根据m=nM,二者质量之比等于(2×48):(3×32)=1:1,即二者质量之比为1:1;
由N=nNA可知,O2和O3所含分子数之比等于其物质的量之比,即所含的分子数之比为2:3;
同温同压其密度之比相对分子质量之比,为48:32=3:2;
氧气含有原子数目为氧气分子的2倍,臭氧分子含有氧原子数目为臭氧分子的3倍,故二者含有氧原子数目之比=2×3:3×2=1:1;
根据V=nVm,得到二者的体积之比等于物质的量之比,即2:3;
故答案为:1:1;2:3;3:2;1:1;2:3;
(2)混合气体的物质的量=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol,设CO为xmol,CO2为ymol,则:x+y=0.3;28x+44y=11.6g,解得x=0.1mol,y=0.2mol,混合气体的平均摩尔质量=$\frac{11.6g}{0.3mol}$=38.7g/mol,相对分子质量在数值上和平均摩尔质量是相等的,故答案为:0.1mol;38.7.

点评 本题考查物质的量的有关计算,侧重于学生的计算能力的考查,注意把握相关计算公式列式解答该题,难度不大.

练习册系列答案
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12.甲醇可作为燃料电池的原料.  
(1)以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇.
I:CH4 ( g )+H2O ( g )=CO ( g )+3H2 ( g )△H=+206.0kJ•mol-1
Ⅱ:CO ( g )+2H2 ( g )=CH3OH ( g )△H=-129.0kJ•mol-1
则:CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)=CH3OH (g)+H2(g)△H=+77.0 kJ•mol-1
(2)将1.0mol CH4和2.0mol H2O ( g )通入容积为100L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1.
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为0.003 mol•L-1•min-1
②100℃时反应I的平衡常数为2.25×10-4
(3)在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下,将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的$\frac{1}{2}$,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是CD (填字母序号).
A.c ( H2 )减少                 B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH 的物质的量增加     D.重新平衡c ( H2 )/c (CH3OH )减小      E.平衡常数K增大
(4)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化.实验室用图2装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式Co2+-e-=Co3+
②写出除去甲醇的离子方程式6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6 Co2++6H+
(5)以甲醇可作为燃料制成燃料电池结构示意图如图3所示.关于该电池的叙述正确的是B.
A.当电池反应消耗了2mol甲醇时,溶液中转移了12NA个e-
B.电池的负极反应为:CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+
C.放电过程中,H+从正极区向负极区迁移
D.在电池反应中,每消耗1mol氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体(22.4/3)L.

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