Question

【題目】(1)在同溫、同壓下，實驗測得CO、N2和O2三種氣體的混合氣體的密度是H2的14.5倍，其中O2的質量分數(shù)為______。若其中CO和N2的物質的量之比為1∶1，則混合氣體中氧元素的質量分數(shù)為______。

(2)相同條件下，某Cl2與O2混合氣體100 mL恰好與150 mL H2化合生成HCl和H2O(已知：H2+Cl22HCl)，則混合氣體中Cl2與O2的體積比為________，混合氣體的平均相對分子質量為________。

Answer 1

【答案】(每空2分) (1)27.6% 48.3% (2)1∶1 51.5

【解析】(1)三種氣體混合氣體的平均相對分子質量為14.5×2=29，因CO與N2的相對分子質量相同，求算平均相對分子質量時可一并考慮，設混合氣體的總物質的量為1 mol，其中O2的物質的量為x mol，則CO和N2的物質的量之和為(1x) mol，因此有：32x+28(1x)=29×1，解得x=0.25。O2的質量分數(shù)為×100%=27.6%。若CO和N2的物質的量之比為1∶1，設混合氣體為1 mol，則混合氣體中氧元素的物質的量為：0.25 mol×2+(0.75 mol÷2)×1=0.875 mol，氧元素的質量分數(shù)為×100%=48.3%。

(2)設Cl2的體積為x mL，則O2的體積為(100x)mL。根據反應H2+Cl22HCl、2H2+O22H2O知，反應中消耗的H2為：x mL+2(100﹣x)mL=150 mL，解得x=50 mL。因此n(Cl2)∶n(O2)=1∶1。體積百分含量各占50%�；旌蠚怏w的相對分子質量為：71×50%+32×50%=51.5。