Question

6．（1）相同物质的量的SO₂气体和SO₃气体，其分子数之比为1：1；相同质量的SO₂气体和SO₃气体，其分子数之比为5：4
（2）在同温、同压下，实验测得CO、N₂和O₂三种气体的混合气体的密度是H₂的14.5倍，其中O₂的质量分数为27.6%．
（3）相同条件下，某Cl₂与O₂混合气体100mL恰好与150mL H₂化合生成HCl和H₂O，则混合气体中Cl₂与O₂的体积比为1：1，混合气体的平均相对分子质量为51.5．

Answer 1

分析 （1）根据N=nN_A、n=$\frac{m}{M}$计算；
（2）合气体的密度是H₂的14.5倍，则混合气体平均相对分子质量为29，CO、N₂的相对分子质量都是28，可以看作CO、O₂的混合气体，令CO、N₂的物质的量为xmol、O₂的物质的量为ymol，根据平均相对分子质量确定x、y关系，据此计算解答；
（3）由于氯气能与氢气化合生成了氯化氢，氧气与氢气化合生成了水，设与氯气的气体为X，则氧气的体积为（100mL-x），根据方程式表示出各自消耗氢气的体积，结合消耗氢气总体积列方程计算，相同条件下体积之比等于物质的量之比，根据$\overline{M}$=$\frac{m}{n}$计算平均摩尔质量，进而确定平均相对分子质量．

解答 解：（1）相同物质的量的SO₂气体和SO₃气体，由N=nN_A可知，其分子数之比为1：1；相同质量的SO₂气体和SO₃气体，其分子数之比为$\frac{m}{64}$×N_A：$\frac{m}{80}$×N_A=5：4；
故答案为：1：1；5：4；
（2）混合气体的密度是H₂的14.5倍，则混合气体平均相对分子质量为14.5×2=29，CO、N₂的相对分子质量都是28，可以看作CO、O₂的混合气体，令CO、N₂的总物质的量为xmol、O₂的物质的量为ymol，则28x+32y=29（x+y），整理得x：y=3：1，
故氧气的质量分数=$\frac{1mol×32g/mol}{1mol×32g/mol+3mol×28g/mol}$×100%=27.6%；
故答案为：27.6%；
（3）设氯气的气体为x，氧气的体积为（100mL-x），则：
Cl₂+H₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2HCl             2H₂ +O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O
x   x                   2（100mL-x）（100mL-x）
所以，x+2（100mL-x）=150mL 解得：x=50mL，氧气的体积为100mL-50mL=50mL，所以，混合气体中Cl₂和O₂的体积之比为50mL：50mL=1：1．假设氯气和氧气各1摩尔，则混合气体的平均摩尔质量为：$\frac{71g+32g}{2mol}$=51.5g/mol，即平均相对分子质量为51.5，
故答案为：1：1；51.5．

点评 本题考查了物质的量有关计算，侧重对物质的量的有关公式应用的考查，题目难度不大，注意对基础知识的理解掌握，明确物质的量公式及应用条件是解题的关键．