Question

【题目】（1）相同质量的SO2与SO3分子数之比为___，质子数之比为___。

（2）CO和CO2的混合气体36g，完全燃烧后测得CO2体积为22.4L（标准状况），则混合气体中CO的质量是___g；混合气体中CO2在标况下的体积是___L，混合气体在标准状况下的密度是___g/L，混合气体的平均摩尔质量是___g/mol。

（3）在一定条件下，某化合物X受热分解：2X=A+2B+4C（A、B、C均为气体），测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为12.22，则相同条件下，X的相对分子质量是___。

（4）由CO2、H2、CO组成的混合气在同温、同压下与氮气的密度相同。则该混合气体中CO2、H2气体的体积比为___。

Answer 1

【答案】5:4 1:1 14 11.2 1.6（或1.61） 36 85.54 13:8

【解析】

（1）根据N=nNA、n=m/M计算；

（2）燃烧发生反应：2CO+O22CO2，2体积CO反应得到2体积CO2，故燃烧前CO和CO2的总体积等于燃烧后CO2的体积，令CO和CO2的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量、体积列方程计算各自物质的量，

根据m=nM计算CO的质量；

根据V=nVm计算原混合气体中CO2的体积；

根据ρ=m/V计算混合气体的密度；

根据M=m/n计算；

（3）根据相对氢气的密度计算混合气体的平均摩尔质量，由方程式可知X与反应后的混合气体的物质的量之比为2：7，根据质量守恒可知X的质量等于反应后混合气体的质量，再根据M=m/n计算X的摩尔质量；

（4）根据CO2、H2和CO组成的混合气体在同温、同压下与氮气的密度相同，可知混合气体的平均相对分子质量等于氮气的相对分子质量，即为28，而CO的相对分子质量也为28，则二氧化碳与氢气的平均相对分子质量必须为28。

（1）相同质量的SO2气体和SO3气体，其分子数之比为NAm/64：NAm/80=5：4；质子数之比为5×32：4×40=1:1；

（2）燃烧发生反应：2CO+O22CO2，2体积CO反应得到2体积CO2，故燃烧前CO和CO2的总体积等于燃烧后CO2的体积，令CO和CO2的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量、体积，则：28x+44y=36，x+y=22.4/22.4，解得x=0.5 y=0.5；

CO的质量=0.5mol×28g·mol－1=14g；

标况下，原混合气体中CO2的体积=0.5mol×22.4L·mol－1=11.2L；

标况下，混合气体的密度=36g/22.4L=1.607g·L－1；

根据M=m/n，混合气体的平均摩尔质量是36g/(0.5mol+0.5mol)=36g/mol

（3）反应后生成的混合气体对H2的相对密度为12.22，则混合气体的平均摩尔质量为：2g·mol－1×12.22=24.44g·mol－1，

由方程式可知X与反应后的混合气体的物质的量之比为2：7，根据质量守恒可知X的质量等于反应后混合气体的质量，故X的摩尔质量═24.44g·mol－1×7/2= 85.54g·mol－1，

所以X的相对分子质量为 85.54；

（4）CO2、H2和CO组成的混合气体在同温、同压下与N2的密度相同，则混合气体的平均相对分子质量等于氮气的相对分子质量，即为28，

由于CO的相对分子质量为28，则CO2和H2的平均相对分子质量为28即可，CO的体积不受限制，

利用十字交叉法得二氧化碳和氢气的体积之比：

则CO2和H2的体积之比为26：16=13：8。