4.5 3 1.5
(3)n(混合气体)==0.04 mol
设臭氧的体积分数为a,根据氧原子守恒
14.(2009年高考上海化学)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:3O22O3。
(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________g/mol(保留一位小数)。
(2)将8 L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为________L。
(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应器中,充分加热后,粉末的质量变为21.6 g。则原混合气中臭氧的体积分数为________。
解析:(1)假设有1 mol O2,则
3O2 ―→ 2O3
开始 1 mol 0
反应 0.3 mol 0.2 mol
平衡 0.7 mol 0.2 mol
所以混合气的平均摩尔质量为:×32 g·mol-1+×48 g·mol-1=35.6 g·mol-1。
(2)此题应根据差量法计算
3O2 ―→ 2O3 ΔV
3 2 1
13.在120 ℃时分别进行如下四个反应:
A.2H2S+O2===2H2O+2S↓
B.2H2S+3O2===2H2O+2SO2
C.C2H4+3O2===2H2O+2CO2
D.C4H8+6O2===4H2O+4CO2
(1)若反应在容积固定的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体总压强(p)分别符合关系式d前=d后和p前>p后的是________;符合关系式d前=d后和p前=p后的是________(填写反应的代号)。
(2)若反应在压强恒定、容积可变的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体体积(V)分别符合关系式d前>d后和V前<V后的是________;符合d前>d后和V前>V后的是________(填写反应的代号)。
解析:本题主要考查阿伏加德罗定律及推论,质量守恒定律等内容。当反应容器体积不变时,(1)由于d=,因此密度的变化要看气体质量的变化,对于反应前后只有气体的反应,根据质量守恒定律,气体的质量反应前后不变,密度也不变,而对于反应物均为气体,反应后生成物有非气体产物时,气体质量会减小,密度也减小。
(2)由于压强与气体的物质的量成正比,因此压强的大小决定于反应前后气体的物质的量。当反应在恒压容器内进行时,由于d=,=,对于反应前后只有气体的反应,应根据气体的物质的量变化推断密度,而对于反应后有非气体产物的反应,可利用同温同压下,气体的密度比等于它们的摩尔质量之比加以判断。本题A选项中,生成物H2O(g)的摩尔质量小于H2S和O2的摩尔质量,因此反应后,平均摩尔质量一定减小,密度也减小。D项由于反应后气体物质的量增加,体积增大,质量不变,密度减小。
答案:(1)B C (2)D A
12.氨气具有还原性,在铜的催化作用下,氨气和氟气反应生成A和B。A为铵盐,B在标准状况下为气态。在此反应中,若每有1体积氨气参加反应,同时有0.75体积氟气参加反应;若每有8.96 L氨气(标准状况)参加反应,同时生成0.3 mol A。
(1)写出氨气和氟气反应的化学方程式__________________。
(2)在标准状况下,每生成2.24 L B,转移电子的物质的量为________。
解析:(1)n(NH3)∶n(F2)=V(NH3)∶V(F2)=1∶0.75
=4∶3
n(NH3)∶n(A)=∶0.3 mol=4∶3
n(NH3)∶n(F2)∶n(A)=4∶3∶3,A为铵盐,必为NH4F,化学反应的方程式为4NH3+3F23NH4F+B。B为气体,据质量守恒知其为NF3,所以氨气和氟气反应的化学方程式为4NH3+3F23NH4F+NF3。
(2)分析反应物化合价可知每生成1 mol NF3转移电子6 mol,则生成2.24 L(标况)NF3,转移电子0.6 mol。
答案:(1)4NH3+3F23NH4F+NF3
(2)0.6 mol
11.某液体化合物X2Y4,常用做火箭燃料。16 g X2Y4在一定量的O2中恰好完全燃烧,反应方程式为X2Y4(l)+O2(g)===X2(g)+2Y2O(l)。冷却后标准状况下测得生成物的体积为11.2 L,其密度为1.25 g·L-1,则:
(1)反应前O2的体积V(O2)为________;
(2)X2的摩尔质量为________;Y元素的名称是________。
(3)若反应生成0.1 mol X2,则转移电子的物质的量为________ mol。
答案:(1)11.2 L
(2)28 g·mol-1 氢
(3)0.4
10.m g某金属M溶于盐酸中,放出的气体在标准状况下的体积为n L,并生成氯化物MCl2,则金属M的相对原子质量是( )
A.n/m B.2m/n
C.m/22.4n D.22.4m/n
解析:设M的相对原子质量为x,由
M + 2HCl === MCl2 + H2↑
x g 22.4 L
m g n L
x=。
答案:D
9.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是( )
①该硫原子的相对原子质量为
②m g该硫原子的物质的量为 mol
③该硫原子的摩尔质量是aNA g
④a g该硫原子所含的电子数为16NA
A.①③ B.②④
C.①② D.②③
答案:C
8.已知Q与R的摩尔质量之比为9∶22,在反应X+2Y===2Q+R中,当1.6 g X与Y完全反应后,生成4.4 g R,则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为( )
A.46∶9 B.32∶9
C.23∶9 D.16∶9
解析:根据X+2Y===2Q+R知生成4.4 g R时生成的Q为×4.4 g=3.6 g,由质量守恒定律知参与反应的Y的质量为3.6 g+4.4 g-1.6 g=6.4 g,则参与反应的Y和生成物Q的质量比为=,故选D。
7.标准状况下,m g A气体与n g B气体分子数相等,下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,同体积的气体A和气体B的质量比为m∶n
B.25 ℃时,1 kg气体A与1 kg气体B的分子数之比为n∶m
C.同温同压下,气体A与气体B的密度之比为m∶n
D.标准状况下,等质量的A与B的体积比为m∶n
解析:标准状况下,m g A气体与n g B气体分子数相等,根据阿伏加德罗定律,则A、B的物质的量相等,由=,标准状况下,同体积的A、B的物质的量相等,质量比等于摩尔质量之比,为m∶n,A项正确;等质量的A、B的物质的量之比等于摩尔质量的反比,为n∶m,B项正确;同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比,为m∶n,C项正确;标准状况下,等质量的A、B的体积比等于物质的量之比等于摩尔质量的反比,为n∶m,D项错误。
6.下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是( )
A.同质量、不同密度的N2和CO
B.同温度、同体积的H2和N2
C.同体积、同密度的C2H4和C3H6
D.同压强、同体积的N2O和CO2
解析:由于N2和CO的摩尔质量相等,故其质量相等时物质的量也相等,原子数一定相等;同温度、同体积,但压强不一定相同,故原子数不一定相等;同体积、同密度即质量相等,C2H4和C3H6的实验式相同,故原子数一定相等;同压强、同体积,但温度不一定相同,故原子数不一定相等。
答案:AC