气体摩尔体积·典型例题

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气体摩尔体积·典型例题
能力素质
例1 用向上排空气法在容积为V mL 的集气瓶中收集HCl ,收集后瓶内气体的密度是相同条件下He 密度的8.75倍.将此集气瓶倒置于水中,瓶内水面上升到一定高度后立即停止上升,则同温同压下,瓶内剩余气体的体积为
[ ]
A .V/4 mL
B .V/5 mL
C .V/6 mL
D .无法判断
解析由已知得瓶内气体的=×=,小于氯化氢的摩尔质量,说明气体中混有空气=.设气体中空气
M 4 g /mol 8.7535 g /mol (M 29 g /mol)
的体积分数为x ,则35 g/mol =29 g/mol ×x +36.5 g/mol ×(1-x)x =20%,选B .
点击思维
例2 (2000 全国春季)在一个密闭容器中盛有11 g X 气体(X 的摩尔质量为44g/mol)时,压强为1×104 Pa .如果在相同温度下,把更多的气体X 充入容器,使容器内压强增至5×104 Pa ,这时容器内气体X 的分子数约为
[ ]
A .3.3×1025
B .3.3
×1024
C .7.5×1023
D .7.5×1022
解析 气体X 的物质的量为:11 g ÷44 g ·mol -1=0.25 mol 根据阿伏加德罗定律的推论:
同同:=
××=
T V P P n n Pa Pa
mol n 121
2442110510025.
n 2=1.25 mol
即N=1.25 mol×6.02×1023mol-1=7.5×1023
答案C
学科渗透
例3 如图,一密闭气缸被一不漏气可滑动的活塞隔开成两部分,左边充有氮气,右边充有H2和O2.在室温下将右边的气体点燃,反应后冷却至原
室温,活塞最终静止于气缸的中点(液体体积忽略不计),则原来氢气和氧气的体积比可能是
[ ] A.2∶7
B.7∶2
C.4∶5
D.8∶1
解析为便于理解将反应前氮气的体积扩大1倍,即氮气为2体积,混合气为6体积,与反应后相比,在同条件下(氮气均为同条件下2体积)混合气体体积减小4体积,下面分情况讨论:
若氢气过量,V(H2)=(6-2)×2/3+2=14/3 V(O2)=(6-2)×1/3=4/3 体积比7∶2,若氧气过量,V(H2)=(6-2)×2/3=8/3 V(O2)=(6-2)×1/3+2
=10/3 体积比4∶5,选BC.
答案B、C
高考巡礼
例4 (1991全国)实验测得乙烯(C2H4)与氧气混和气体的密度是氢气的
14.5倍,可知其中乙烯的质量分数为
[ ] A.25.0%
B.27.6%
C.72.4%
D.75.0%
解析设乙烯的体积分数为x,则
28x+32(1-x)=14.5×2
x=75%
∴质量分数为
×
××
×%≈%283
283321
10072.4
答案 C
说明若求的是体积分数则选D.
例5 (1999年全国)下图中横坐标表示完全燃烧时耗用可燃气体X(X=A、B、C)的物质的量n(X),纵坐标表示消耗O2的物质的量n(O2),A、B是两种可燃气体,C是A和B的混合气体,则C中n(A)∶n(B)为
[ ] A.2∶1
B.1∶2
C.1∶1
D.任意比
解析分析图中数据可得:完全燃烧1 mol A,消耗0.5 mol O2;完全燃烧1 mol B,消耗2 mol O2,完全燃烧1 mol C,消耗1 mol O2,则混合气体中:
n(A)·1/2+n(B)·2=[n(A)+n(B)]·1
∴n(A)∶n(B)=2∶1答案是A.
答案 A
例6 (1999年上海)由CO2、H2和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和CO的体积比为
[ ] A.29∶8∶13 B.22∶1∶14
C.13∶8∶29 D.26∶16∶57
解析因为=,所以和混合气体的=即=××=答案是.
M(CO)M(N )CO H M 2828x +y x y C 22244213
8
x y
答案 C。