Question

4．8.4gCO与16gO₂组成的混合气体，在标准状况下的体积为多少升？1mol这种混合气体的质量是多少克？若通过电火花引燃使原混合气（8.4gCO与16gO₂）充分反应，所得气体在标准状况下的体积为多少升？（注意：要写出每步计算的公式，且带单位计算）

Answer 1

分析 根据n=$\frac{m}{M}$计算出一氧化碳和氧气的物质的量，再根据V=nVm计算出该混合气体的体积；根据混合气体总重量及总物质的量计算出1mol该混合气体的质量；根据一氧化碳和氧气的物质的量及燃烧的方程式判断过量情况，然后利用差量法计算出反应后气体的物质的量及体积．

解答 解：8.4gCO的物质的量为：$\frac{8.4g}{28g/mol}$=0.3mol，
16g氧气的物质的量为：$\frac{16g}{32g/mol}$=0.5mol，
该混合气体的总物质的量为：0.3mol+0.5mol=0.8mol，
标准状况下0.5mol该混合气体的体积为：22.4L/mol×0.8mol=17.92L；
0.8mol该混合气体的总重量为：8.4g+16g=24.4g，
则1mol这种气体的质量为：24.4g×$\frac{1mol}{0.8mol}$=30.5g；
根据反应2CO+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂可知，0.3molCO完全反应消耗氧气的物质的量为：0.3mol×$\frac{1}{2}$=0.15mol＜0.5mol，说明氧气过量，
  2CO+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂ △n（减少），
  2   1       2      1
0.3mol               0.15mol，
则反应后气体总物质的量为：0.8mol-0.15mol=0.65mol，
标准状况下0.65mol气体的体积为：22.4L/mol×0.65mol=14.56L，
答：8.4gCO与16gO₂组成的混合气体在标准状况下的体积为17.92L；1mol这种混合气体的质量是30.5g；若通过电火花引燃使原混合气（8.4gCO与16gO₂）充分反应，所得气体在标准状况下的体积为14.53L．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确物质的量与摩尔质量、气体摩尔体积等物理量之间的关系为解答关键，注意掌握差量法在化学计算中的应用方法．