Question

标准状况下，现有氧气和臭氧（O₃）的混合气体共50mL，将此混合气体再与20mL CO气体混合，在加热引燃的条件下充分反应后，恢复到原来的温度和压强，测得最后混合气体的体积为70mL，（已知在加热的条件下，2O₃═3O₂）则，
（1）原混合气体O₃的体积为

 

．
（2）原混合气体中氧气和臭氧的质量之比为

 

．
（3）原混合气体的平均分子质量为

 

．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）根据一氧化碳与氧气的反应可知一氧化碳完全反应，根据差量法计算出臭氧和氧气的混合气体中臭氧的体积；
（2）根据臭氧和氧气的体积计算出二者的质量之比；
（3）根据相同条件下气体的物质的量之比大于其体积之比计算出臭氧和氧气的物质的量之比，然后根据M=

m

n

计算出原混合气体的平均摩尔质量，就可以得到原混合气体的平均分子质量．

解答： 解：（1）根据反应方程式2CO+O₂ 

△   .

2CO₂可知，氧气过量，一氧化碳完全反应，则：
2CO+O₂ 

△   .

2CO₂ △V
2   1       2    1
20mL            10mL
一氧化碳完全反应后，气体体积会减少10mL，说明臭氧分解生成氧气，体积增加了10mL，
则：2O₃═3O₂ △V
  2      3   1
  V         10mL
V=20mL，即臭氧的体积为20mL，
故答案为：20mL；
（2）根据（1）可知，混合气体中臭氧体积为20mL，氧气的体积为：50mL-20mL=30mL，根据m=nM=

V

Vm

M，相同条件下，臭氧和氧气的质量之比就等于体积与摩尔质量之比，即m（O₂）：m（O₃）=（30×32）：（20×48）=1：1，
故答案为：1：1；
（3）相同条件下，气体的体积之比就等于物质的量之比，所以氧气和臭氧的物质的量之比为30mol：20mL=3：2，则混合气体的平均摩尔质量为

32×3+48×2

3+2

g/mol=38.4g/mol，所以原臭氧和氧气的混合气体的平均分子量为38.4，
故答案为：38.4．

点评：本题考查了有关混合物反应的计算，题目难度中等，明确反应原理是解题根据，注意掌握差量法在计算中的应用方法．