题目内容
【题目】(1)______mol H2O中含有的氧原子数与1.5 mol CO2中含有的氧原子数相等。
(2)将等物质的量的NH3和CH4混合,混合气体中NH3与CH4的质量比为________。
(3)要使NH3与CH4含相同数目的H原子,则NH3和CH4的物质的量之比为__________。
(4)臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性.实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:
① 若在上述反应中有30 %的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为________(保留一位小数)
②将8L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5L,其中臭氧为__________L
③实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L (标准状况)通入盛有20.0g铜粉的反应器中,充分加热后(气态全部参加反应),粉末的质量变为21.6g,则原混合气中臭氧的体积分数为__________,该混合气体对氢气的相对密度为_________________。
【答案】3 17:16 4:3 35.6 3 50% 20
【解析】
(1)根据物质分子中含有的O原子个数关系计算;
(2)根据n=计算;
(3)根据氨分子与甲烷分子中含有的H原子个数关系计算;
(4)①设原有O2 为1 mol,计算转化的氧气与生成的臭氧的物质的量,进而计算剩余的氧气的物质的量,根据平均摩尔质量计算;
②根据差量法计算臭氧的体积;
③先计算混合气体的物质的量,设臭氧的体积分数为a,根据氧原子守恒根据氧原子守恒解题,根据混合气体的平均相对分子质量比等于其密度比。
(1) 1.5 mol CO2中含有的氧原子的物质的量是3mol,由于H2O中含有1个O原子,所以O原子的物质的量是3mol,则H2O的物质的量也就是3mol;
(2)假如气体的物质的量都是1mol,则1molNH3质量是17g,1molCH4的质量是16g,所以等物质的量的氨气与甲烷的物质的量的比是17:16;
(3)1个NH3中含有3个H原子,1个CH4中含有4个H原子,若二者含相同数目的H原子,假如都是12mol,则NH3和CH4的物质的量之比为(12÷3):(12÷4)=4:3;
(4)①设原有O2 1 mol,发生反应的O2为1 mol×30%=0.3 mol,由反应3O2 2O3知:生成的O3为0.2 mol,故反应后所得气体O3为0.2mol和O2为(1-0.3)mol=0.7 mol,因此平均摩尔质量=
=35.6 g/mol;
②由反应3O2 2O3知反应消耗3体积O2,会产生2体积的O3,气体体积减少1L。现在气体体积由反应前8L变为反应后的6.5L,气体积减少8L-6.5L=1.5L,则其中含有臭氧为1.5L×2=3L;
③混合气体的物质的量n==0.04mol,设臭氧的体积分数为a,根据氧原子守恒,0.04mol×a×3+0.04mol×(1-a)×2=
mol,解得a=50%,即其中含有O2、O3的物质的量分别是0.02mol,0.02mol,则混合气体的平均相对分子质量=
=40,该混合气体对氢气的相对密度为D=M(混):M(H2)=40:2=20。
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