Question

9．在一容积为5L的密闭容器中放1mol 0₂放电产生下列反应：3O₂═2O₃，一段时间后，测得有20%的O₂转化为O₃，若温度和体积不变，对所得气体的下列说法不正确的是（　　）

• A． 平均摩尔质量为31.8g/mol
• B． 质量仍为32g
• C． 密度仍与原气体密度相同
• D． 对氢气的相对密度大

Answer 1

分析 A．有20%的O₂转化为O₃，则参加反应的n（O₂）=1mol×20%=0.2mol，剩余氧气物质的量=1mol×（1-20%）=0.8mol，根据氧气和臭氧关系得反应后n（O₃）=$\frac{2}{3}$×0.2mol=$\frac{2}{15}$mol，反应后混合气体平均摩尔质量=$\frac{1mol×32g/mol}{0.8mol+\frac{2}{15}mol}$；
B．根据质量守恒定律确定混合气体质量；
C．气体密度ρ=$\frac{m}{V}$；
D．标况下混合气体体积=（0.8mol+$\frac{2}{15}$mol）×22.4L/mol≈21L，该条件下气体体积为5L，所以该条件下气体密度较大．

解答 解：A．有20%的O₂转化为O₃，则参加反应的n（O₂）=1mol×20%=0.2mol，剩余氧气物质的量=1mol×（1-20%）=0.8mol，根据氧气和臭氧关系得反应后n（O₃）=$\frac{2}{3}$×0.2mol=$\frac{2}{15}$mol，反应后混合气体平均摩尔质量=$\frac{1mol×32g/mol}{0.8mol+\frac{2}{15}mol}$=34.29g/mol，故A错误；
B．反应前氧气质量=1mol×32g/mol=32g，根据质量守恒定律确定混合气体质量为32g，故B正确；
C．气体密度ρ=$\frac{m}{V}$，气体质量不变、体积不变，所以密度不变，故C正确；
D．标况下混合气体体积=（0.8mol+$\frac{2}{15}$mol）×22.4L/mol≈21L，该条件下气体体积为5L，所以该条件下气体密度较大，故D正确；
故选A．

点评 本题考查根据方程式计算，为高频考点，侧重考查质量守恒定律、物质的量有关计算等知识点，易错选项是C，注意该反应过程中容器体积不变，为易错点．