题目内容

3．（1）在标准状况下15g CO与CO2的混合气体，体积为11.2L．则：
①混合气体的平均摩尔质量是30g/mol．
②混合气体中所含碳原子的物质的量是0.5mol．
③CO2和CO的体积之比是1：7．
（2）标准状况下有①0.112L水　②0.5NA个HCl分子③25.6g SO2气体　④0.2mol氨气（NH3）
⑤2mol He　所含原子个数从大到小的顺序为①＞⑤＞③＞②＞④．
（3）将质量分数为a%，物质的量浓度为c1 mol•L-1的稀H2SO4蒸发掉一定量的水，使之质量分数为2a%，此时物质的量浓度为c2 mol•L-1，则c1和c2的数值关系是2c1＜c2．（用含c1 和c2的代数式表示）
（4）某温度时，一定量的元素A的气态氢化物AH3，在恒温密闭容器中分解为两种气体单质，此时压强增加了75%，则AH3分解反应的化学方程式4AH3=A4+6H2．

分析 （1）①根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算混合气体的物质的量，再根据M=$\frac{m}{n}$计算出平均摩尔质量；
②根据质量守恒定律计算出混合物中含有碳原子的物质的量；
③设CO与CO2的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量及物质的量列方程解答；
（2）根据m=ρV计算水的质量，再根据n=$\frac{m}{M}$计算水的物质的量；根据n=$\frac{N}{{N}_{A}}$计算HCl、He的物质的量；根据n=$\frac{m}{M}$计算SO2物质的量；结合每个分子含有的原子数目计算含有原子总物质的量，注意稀有气体为单原子分子，据此解答；
（3）利用c=$\frac{1000ρω}{M}$计算硫酸的物质的量浓度，再根据硫酸溶液的浓度越大密度也越大，进行判断；
（4）设分解后生成Am，则有2mAH3=2Am+3mH2，根据反应前后物质的量的关系计算．

解答 解：（1）①混合气体的物质的量为：$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，混合气体平均摩尔质量为：$\frac{15g}{0.5mol}$=30g/mol，故答案为：30g/mol；
②根据分子式CO、CO2可知，碳原子的物质的量与混合气体的物质的量相等，所以混合气体中碳原子的物质的量为0.5mol，故答案为：0.5mol；
③设CO与CO2的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量及物质的量，则x+y=0.5、28x+44y=15，解得：x=$\frac{7}{16}$、y=$\frac{1}{16}$，故CO2和CO的体积之比是$\frac{1}{16}$mol：$\frac{7}{16}$mol=1：7，故答案为：1：7；
（2）①0.112L水的质量为112g，其物质的量=$\frac{112g}{18g/mol}$=6.2mol，含有原子物质的量=6.2mol×3=18.6mol；
②0.5NA个HCl分子的物质的量=$\frac{0.5NA}{NA}$=0.5mol，含有原子物质的量=0.5mol×2=1mol；
③25.6g SO2气体的物质的量=$\frac{25.6g}{64g/mol}$=0.4mol，含有原子物质的量=0.4mol×3=1.2mol；
④0.2mol氨气中含有原子物质的量=0.2mol×4=0.8mol；
⑤氦气为单原子分子，2mol氦气中含有原子为2mol；故含有原子数目：①＞⑤＞③＞②＞④，
故答案为：①＞⑤＞③＞②＞④；
（3）设将溶质质量分数为a%的硫酸溶液密度为ρ1，
则c1=$\frac{1000×{ρ}_{1}×a%}{98}$mol/L=$\frac{10a{ρ}_{1}}{98}$mol/L，
设将溶质质量分数为2a%的硫酸溶液密度为ρ2，
则c2=$\frac{1000×{ρ}_{2}×2a%}{98}$mol/L=$\frac{20a{ρ}_{2}}{98}$mol/L，
所以c1：c2=$\frac{10a{ρ}_{1}}{98}$mol/L：$\frac{20a{ρ}_{2}}{98}$mol/L=ρ1：2ρ2，
即c2=$\frac{2{ρ}_{2}}{{ρ}_{1}}$c1
硫酸溶液的浓度越大密度也越大，所以ρ2＞ρ1，所以$\frac{2{ρ}_{2}}{{ρ}_{1}}$＞2，所以c2＞2c1，
故答案为：2c1＜c2； 
（4）设分解后生成Am，则有2mAH3=2Am+3mH2，密闭容器中气体分子总的物质的量增加了75%，
则有$\frac{2+3m}{2m}$=1+0.75，
m=4，
可得反应的方程式为4AH3=A4+6H2，
故答案为：4AH3=A4+6H2．

点评 本题考查物质的量有关计算、微粒数目计算，比较基础，注意理解化学式的意义．

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