Question

12．標準狀況下的甲烷和一氧化碳的混合氣體6.72L，其質(zhì)量為6.6g，則混合氣體平均相對分子質(zhì)量為22．混合氣體中甲烷的體積為3.36L；一氧化碳的質(zhì)量為4.2g．將上述混合氣體與標準狀況下10.64L的氧氣混合點燃，完全反應(yīng)后，冷卻至標準狀況，反應(yīng)后混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為41．

Answer 1

分析 由平均摩爾質(zhì)量=$\frac{m}{n}$來計算，由質(zhì)量和物質(zhì)的量的關(guān)系列方程解出甲烷的物質(zhì)的量，再計算混合氣體中甲烷的體積和一氧化碳的質(zhì)量，判斷氧氣與混合氣體的反應(yīng)程度，進而確定冷卻后氣體的組成，可計算所得氣體的相對分子質(zhì)量．

解答 解：標準狀況下，6.72L氣體的物質(zhì)的量為$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，混合氣體平均摩爾質(zhì)量為$\frac{6.6g}{0.3mol}$=22g/mol，
設(shè)甲烷的物質(zhì)的量為x，CO的物質(zhì)的量為y，
則$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.3}\\{16x+28y=6.6}\end{array}\right.$
解得x=0.15mol，y=0.15mol，
則甲烷的體積為0.15mol×22.4L/mol=3.36L，
一氧化碳的質(zhì)量為0.15mol×28g/mol=4.2g，
氧氣的物質(zhì)的量為$\frac{10.64L}{22.4L/mol}$=0.475mol，
將上述混合氣體與標準狀況下10.64L的氧氣混合點燃，發(fā)生CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O、2CO+O₂=2CO₂，
                                                                                       0.15 0.3                       0.15  0.075
可知氧氣過量，反應(yīng)后混合氣體中含有0.3molCO₂，0.1molO₂，
混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為$\frac{0.3mol×44g/mol+0.1mol×32g/mol}{0.4mol}$=41g/mol，
故答案為：22；3.36L；4.2g；41．

點評 本題綜合考查物質(zhì)的量的計算，側(cè)重于學生的計算能力的考查，注意把握相關(guān)計算公式列式解答該題，難度不大．