Question

11．NO₂、NH₃、O₂混合气体共1.2mol，通过稀硫酸后溶液质量增加45g，气体体积缩小为2.24L（标况），将带火星的木条插入其中，木条不复燃，原混合气体的平均相对分子质量为（　　）

• A． 46
• B． 40
• C． 37.5
• D． 17

Answer 1

分析 根据混合气体所发生的反应：氨气与稀硫酸溶液发生反应、NO₂和O₂在溶液中发生反应结合公式n=$\frac{V}{{V}_{m}}$进行计算．

解答 解：氨气与稀硫酸溶液发生如下反应：2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄（若氨气过量，则过量的氨气会溶于水）；NO₂和O₂在溶液中发生如下反应：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；2NO+O₂=2NO₂；将两个反应方程式相加可得总反应方程式：O₂+4NO₂+2H₂O=4HNO₃（此反应仅用于计算）由质量守恒定律可得：溶液增加的质量为溶解的气体的质量，所以溶液增加的质量加剩余气体的质量为原混合气体的质量，带火星的木头不复燃说明氧气充分反应，则剩余的2.24L气体为NO；剩余气体的物质的量为n=$\frac{V}{{V}_{m}}$=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol；，则剩余的NO的质量为m=n×M=0.1mol×30g/mol=3g，所以原混合气体的质量为3g+45g=48g，所以原混合气体的平均摩尔质量M=$\frac{m}{n}$=$\frac{48g}{1.2mol}$=40g/mol．
综上所述结合选项，则得出结论：原混合气体的平均相对分子质量为40（摩尔质量在数值上等于相对分子质量）．
故选B．

点评 本题是一道平均分子量的计算题，考查学生分析和解决问题的能力，综合性较强，难度较大．