Question

7．由CO、H₂和O₂组成的混合气体60mL．在一定条件下恰好完全反应，测得生成物在101kPa，120℃下对氮气的相对密度为1.262，则原混合气体中H₂的体积分数约为（　　）

• A． $\frac{2}{9}$
• B． $\frac{2}{3}$
• C． $\frac{1}{3}$
• D． $\frac{1}{2}$

Answer 1

分析 CO、H₂和O₂组成的混合气体在一定条件下恰好完全反应，生成CO₂和H₂O，在101kPa，120℃下对氮气的相对密度为1.262，则混合气体的平均相对分子质量为1.262×28=35.34，根据平均相对分子质量可计算CO₂与H₂O的物质的量的比值，进而计算原混合气体中H₂所占的体积分数．

解答 解：CO、H₂和O₂组成的混合气体在一定条件下恰好完全反应，生成CO₂和H₂O，在101kPa，120℃下对空气的相对密度为
1.293，则混合气体的平均相对分子质量为1.262×28=35.34，
设CO₂的物质的量为xmol，H₂O的物质的量为ymol，
混合气体平均摩尔质量=$\frac{44x+18y}{x+y}$g/mol=35.34g/mol
x：y=2：1，
根据C、H、O 元素质量守恒，得到，反应物中，CO、H₂、O₂的体积比分别为4：2：3，
则原混合气体中H₂所占的体积分数=$\frac{2}{4+2+3}$=$\frac{2}{9}$，故选A．

点评 本题考查混合物的有关计算，为高频考点，明确相同条件下气体摩尔质量与密度关系是解本题关键，注意原子守恒的灵活运用，题目难度不大．