题目内容
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3:2
3:2
.(2)同温同压下的SO2与氦气,若质量相同,两种气体的体积比为
1:16
1:16
;若体积相同时,两种气体的质量比为16:1
16:1
.(3)将炭粉与wg氧气置于密闭容器中,经高温充分反应后,恢复到初始温度,测得反应前后压强分别为Po、P.已知:P=nPo,加入炭粉质量xg与n的变化关系如图.
①n的最小值为
1
1
,此时x的取值范围为0<x≤
w
3 |
8 |
0<x≤
w
g.②n的最大值为3 |
8 |
2
2
,此时x的取值范围为x≥
w
3 |
4 |
x≥
w
g.③若实验测得n值为a,则容器内CO2和CO的体积比为3 |
4 |
(2-a):2(a-1)
(2-a):2(a-1)
.分析:(1)计算A、B的摩尔质量,令A、B的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量、体积之和列方程计算;
(2)同温同压下,体积之比等于物质的量之比,根据n=
可知,质量相等,体积之比与摩尔质量成反比;根据m=nM可知,条件下相同,质量之比等于摩尔质量之比;
(3)发生反应C+O2
CO2时,气体的物质的量不变,反应前后压强不变;发生反应2C+O2
2CO时,气体物质的量增大,压强增大,故生成只是二氧化碳时n的值最小,生成CO且氧气恰好反应时n的值最大,根据方程式计算C的质量取值范围,由图可知③中碳与氧气都反应完毕,根据压强计算气体物质的量变化,再利用差量法计算解答.
(2)同温同压下,体积之比等于物质的量之比,根据n=
m |
M |
(3)发生反应C+O2
| ||
| ||
解答:解:(1)标准状况下,气体A的密度为1.25g/L,则M(A)=1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol,气体B相对于氢气的密度为21,则M(B)=21×2g/mol=42g/mol,
令A、B的物质的量分别为xmol、ymol,则:
,
解得:x=0.24、y=0.16,
相同条件下,体积之比等于物质的量之比,故混合物中A与B的体积比为0.24mol:0.16mol=3:2,
故答案为:3:2;
(2)同温同压下的SO2与氦气,若质量相同,体积之比等于物质的量之比,根据n=
可知,两种气体的体积比与摩尔质量成反比为4g/mol:64g/mol=1:6,根据m=nM可知,条件下相同,两种气体的质量之比等于摩尔质量之比为64g/mol:4g/mol=16:1,
故答案为:1:16;16:1;
(3)①发生反应C+O2
CO2时,n的值最小,气体的物质的量不变,反应前后压强不变,故n最小=1,则
≤
,整理得x≤
w,即0<x≤
w,
故答案为:0<x≤
w;
②发生反应2C+O2
2CO时,气体物质的量增大,氧气完全反应时,反应后CO为氧气2倍,压强最大,故n最大=2,则
≥2×
,整理得x≥
w,
故答案为:x≥
w;
③由图可知1<n<2,两个反应都进行,反应物没有剩余,反应后混合气体物质的量为a×
,故气体物质的量增大量为a×
-
=
mol,则:
2C+O2
2CO 气体物质的量增大
1 2 2-1=1
n(CO)
mol
故n(CO)=2×
mol=
mol,n(CO2)=a×
-
mol=
mol,
故容器内CO2和CO的体积比=
mol:
mol=(2-a):2(a-1),
故答案为:(2-a):2(a-1).
令A、B的物质的量分别为xmol、ymol,则:
|
解得:x=0.24、y=0.16,
相同条件下,体积之比等于物质的量之比,故混合物中A与B的体积比为0.24mol:0.16mol=3:2,
故答案为:3:2;
(2)同温同压下的SO2与氦气,若质量相同,体积之比等于物质的量之比,根据n=
m |
M |
故答案为:1:16;16:1;
(3)①发生反应C+O2
| ||
xg |
12g/mol |
wg |
32g/mol |
3 |
8 |
3 |
8 |
故答案为:0<x≤
3 |
8 |
②发生反应2C+O2
| ||
xg |
12g/mol |
wg |
32g/mol |
3 |
4 |
故答案为:x≥
3 |
4 |
③由图可知1<n<2,两个反应都进行,反应物没有剩余,反应后混合气体物质的量为a×
wg |
32g/mol |
wg |
32g/mol |
wg |
32g/mol |
w(a-1) |
32 |
2C+O2
| ||
1 2 2-1=1
n(CO)
w(a-1) |
32 |
故n(CO)=2×
w(a-1) |
32 |
w(a-1) |
16 |
wg |
32g/mol |
w(a-1) |
16 |
(2-a)w |
32 |
故容器内CO2和CO的体积比=
(2-a)w |
32 |
w(a-1) |
16 |
故答案为:(2-a):2(a-1).
点评:本题考查混合物的有关计算,(3)中注意根据发生的反应进行解答,明确生成二氧化碳导致压强增大是关键,注意差量法的利用,题目计算量较大,属于字母讨论型计算,为易错题目,难度中等.
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练习册系列答案
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下列关于气体摩尔体积的几种说法正确的是( )
A、22.4 L任何气体的物质的量均为1 mol | B、标准状况下,1 mol物质的体积为22.4 L | C、H2、O2、N2、CO2组成的混合气体1 mol在标准状况下的体积约为22.4 L | D、在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同 |