Question

10．气体摩尔体积是指在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积．22.4L•mol^-1是标准状况下的气体摩尔体积（Vm）．在不同的温度和压强下，气体摩尔体积的数值也会发生变化．例如，在273℃、101kPa条件下，Vm约为44.8L•mol^-1．
（1）请判断101kPa、50℃时的Vm比22.4L•mol^-1大（填“大”或“小”），理由是在压强和物质的量相同的条件下，温度越高，体积越大．
（2）标准状况下，CO气体的密度为1.25 g/L，273℃、101kPa时，67.2L气体的物质的量为1.5mol．
（3）已知KClO₃在MnO₂催化、101kPa、210℃时即可分解得到O₂；现将73.5g KClO₃在MnO₂催化、101kPa条件下加热至273℃．若完全分解，则可以得到该状况下O₂40.32L．

Answer 1

分析 （1）依据PV=nRT可知，P、n一定，气体的体积与温度成正比；
（2）依据ρ标=$\frac{M}{Vm}$计算标准状况下，CO气体的密度；273℃、101kPa条件下，Vm约为44.8L•mol^-1，依据n=$\frac{V}{Vm}$计算气体的物质的量；
（3）依据方程式：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，计算氧气的物质的量，依据V=nVm计算氧气的体积．

解答 解：（1）101kPa、0℃时的Vm=22.4L/mol；在压强和物质的量相同的条件下，温度越高，体积越大，所以101kPa、50℃时的Vm比22.4L•mol^-1 大；
故答案为：大；在压强和物质的量相同的条件下，温度越高，体积越大；
（2）依据ρ标=$\frac{M}{Vm}$计算标准状况下，CO气体的密度为：$\frac{28g/mol}{22.4L/mol}$=1.25g/mol；273℃、101kPa条件下，Vm约为44.8L•mol^-1，273℃、101kPa时，67.2L气体的物质的量为 $\frac{67.2L}{44.8L/mol}$=1.5mol；
故答案为：1.25 g/L；1.5mol；
  （3）依据方程式得：
     2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，
    122.5g×2                   3mol
     73.5g                         n
则生成氧气的物质的量为：$\frac{3×73.5}{122.5×2}$=0.9mol；
273℃、101kPa条件下，Vm约为44.8L•mol^-1，273℃、101kPa时，0.9mol氧气的体积为：0.9mol×44.8L/mol=40.32L；
故答案为：40.32．

点评 本题考查了以物质的量为核心计算，侧重考查气体摩尔体积的使用，注意气体摩尔体积使用条件是解题关键，题目难度不大．