混合气体平均摩尔质量习题
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混合物计算的好方法—平均值法推荐混合物计算的好方法—平均值法原理:若混和物由A、B、C……等多种成分组成,它们的特征量为M1,M2,M3……,它们在混合物中所占分数分别为n1,n2,n3……,它们的特征量的平均值为M,则M= n1M1+ n2M2 + n3M3 + ……若混合物只有A、B两种成分,且已知M1>M2,则必有M1>M>M2,若已知M,则M1和M2必有一个比M大,另一个比M 小。
也就是说我们只要知道M就可推知M1、M2的取值范围,而不要进行复杂的计算就可以迅速得出正确的答案。
①体积平均值例1:丙烯和某气态烃组成的混和气体完全燃烧时,所需氧气的体积是混合烃体积的5倍(相同状况),则气态烃是:A.C4H8B.C3H4C.C2H6D.C2H4析:由烃燃烧规律可推知:1体积的丙烯(C3H8)完全燃烧需要4.5体积氧气(3C→3CO2,需3O2,6H→3H2O,需1.5O2 )小于5体积,根据题意及平均值的概念得另一气态烃1体积完全燃烧时需氧量必大于5体积,经比较只有A符合要求。
②摩尔质量(或相对原子、分子质量)平均值例2:下列各组气体,不论以何种比例混和,其密度(同温同压下)不等于氮气的密度的是:A.O2和H2B.C2H4和COC.O2和Cl2 D.CH4和C2H2析:依题意,混和气体的平均相对分子质量不会等于28,即各组分气体的相对分子质量必须都大于28或都小于28,因此C和D符合题意。
③百分含量平均值例3:某不纯的氯化铵,已测知其氮元素的质量分数为40% ,且只含一种杂质,则这种杂质可能是:A.NH4HCO3B.NaClC.NH4NO3D.CO(NH2)2析:氯化铵的含氮量为14÷53.5×100%=25.7%<40%,则杂质中必含氮,且含氮量大于40%,进一步计算(估算)可得答案为D。
④中子数或其它微粒数的平均值例4:溴有两种同位素,在自然界中这两种同位素大约各占一半,已知溴的原子序数为35,相对原子质量为80,则溴的这两种同位素的中子数分别等于:A.79、81B.44、45C.44、46D.34、36析:由溴的相对原子质量及原子序数知溴元素的中子数的平均值为80-36=45,则其中一种同位素的中子数必大于45,另一同位素中子数小于45,显然答案是C。
高一化学必修一物质的量练习题(附答案) 高一化学必修一物质的量练题1.“物质的量”是连接宏观世界和微观世界的桥梁。
下列说法正确的是:A。
任何气体的“气体摩尔体积”均为22.4L/mol。
B。
“摩尔”是“物质的量”的单位。
C。
1mol O2的质量是32g/mol。
D。
10mL 2mol/L H2SO4溶液中取出的5mL溶液,其浓度为1mol/L。
2.下列有关说法不正确的是:A。
物质的量表示含有一定数目粒子的集合体。
B。
物质的量是联系微观粒子和宏观物质的物理量。
C。
0.012kg C中所含碳原子数约为6.02×10^23.D。
物质的量可用于表示宏观物质的多少。
4.下列关于XXX的说法正确的是:A。
XXX表示单位物质的量的物质所具有的质量。
B。
1mol H2SO4质量与H2SO4的摩尔质量相同。
C。
摩尔质量与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等。
D。
某物质的物质的量越多,对应的XXX质量越大。
6.三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X) <Mr(Y) = 0.5Mr(Z),下列说法正确的是:A。
原子数目相等的三种气体,质量最大的是Z。
B。
同温同压下,同质量的三种气体,气体密度最小的是X。
C。
同温同压下,三种气体体积均为6.72 L,则它们的物质的量一定均为0.3 mol。
D。
同温下,体积相同的两分别充入2 g Y气体和1 g Z气体,则其压强比为2︰1.7.下列叙述正确的是:A。
标准状况下,两种气体的体积之比等于摩尔质量之比。
B。
常温常压下,两种气体的物质的量之比等于密度之比。
C。
同温同压下,两种气体的摩尔质量之比等于密度反比。
剔除格式错误后:D。
同温同体积时,两种气体的物质的量之比等于压强之比。
8.标准状态下,VLNH3含有a个原子,则阿伏加德罗常数是()。
A。
5.6a/Vmol-1B。
22.4a/Vmol-1C。
22.4amol-1D。
11.2a/vmol-119.设NA为阿伏加德罗常数的值(离了可以看作是带电的元子)。
小专题:气体的摩尔质量和混合气体平均相对分子质量的计算一、(气体)摩尔质量的求算方法(ⅰ).定义式(任意状态的任意物质): ;(ⅱ).已知一个分子的质量为a g : ;(ⅲ).已知标况下气体的密度: ;(ⅳ).同温同压下的气体(相对密度D ): ;二、混合气体的平均摩尔质量(混合气体的平均相对分子质量)“混合气体的平均摩尔质量(单位:g /mol )”与“混合气体的平均相对分子质量”在数值上相等。
(ⅴ).混合气体的平均摩尔质量= ; )(混,g M 【例1】(1).已知标准状况下,气体A 的密度为2.857 g /L ,则气体A 的相对分子质量为,可能是 气体。
(2).标准状况下,1.92 g 某气体的体积为672 mL ,则此气体的相对分子质量为 。
(3).CO 和CO 2的混合气体18 g ,完全燃烧后得到11.2 L (标况)CO 2,计算:①.混合气体在标准状况下的密度是 g /L 。
②.混合气体的平均摩尔质量是 g /mol 。
(4).一定条件下,m g NH 4HCO 3(s )完全分解生成NH 3、CO 2、H 2O (g )。
①.若混合气体对H 2的相对密度为d ,则混合气体的物质的量为 mol 。
m 2d②.NH 4HCO 3的摩尔质量为 6d g /mol (用含m 、d 的代数式表示)。
【例2】某液态化合物甲由元素X 、Y 组成,该化合物能在氧气中燃烧,生成元素X 和Y 的氧化物乙和丙。
已知甲、乙、丙均为AB 2型化合物,且化合物乙和丙均能使澄清石灰水变浑浊。
一定量的化合物甲在一定量的O 2中恰好完全燃烧,冷却后,在标准状况下能得到体积为672 mL 、密度为2.56 g /L 的乙、丙混合气体。
(1).参加反应的O 2的物质的量是 。
(2).化合物甲的摩尔质量是 。
(3).化合物甲的分子中X 、Y 两元素的质量比是3∶16 ,则X 、Y 两元素分别是 和 (填元素符号);化合物甲在O 2中燃烧的化学方程式为: 。
课时3 物质的量气体摩尔体积一、选择题(本题共7个小题,每题6分,共42分,每个小题只有一个选项符合题意。
)1.三聚氰胺又名蛋白精[分子式:C3N3(NH2)3,相对分子质量:126]是一种低毒性化工产品,婴幼儿大量摄入可引起泌尿系统疾患。
有关三聚氰胺的下列说法正确的是()。
A.2.52 g三聚氰胺含氮原子数目为0.12N A B.标准状况下1 mol的三聚氰胺的体积为22.4 L C.三聚氰胺含氮量约为10% D.三聚氰胺的摩尔质量为126解析三聚氰胺为固体,一分子三聚氰胺中含有6个氮原子,含氮量约为66.7%,摩尔质量为126 g·mol-1。
答案 A2.下列有关气体体积的叙述中,正确的是()。
A.在一定的温度和压强下,各种气态物质体积的大小由气体分子的大小决定B.在一定的温度和压强下,各种气态物质体积的大小由物质的量的多少决定C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数一定不同D.气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L解析决定物质体积的因素:①微粒数的多少,②微粒本身的大小,③微粒间的距离。
对于气体物质,在一定温度和压强下,其体积的大小主要由分子数的多少来决定,故A不正确,B正确;气体的体积随温度和压强的变化而变化。
体积不同的气体,在不同的条件下,其分子数可能相同,也可能不同,是无法确定的,故C不正确;气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积,其大小是不确定的,会随着温度、压强的变化而变化,22.4 L·mol-1是标准状况下的气体摩尔体积,故D不正确。
答案 B3.在下列条件下,两种气体的分子数一定相等的是()。
A.同密度、同压强的N2和C2H4 B.同温度、同体积的O2和N2C.同体积、同密度的C2H4和CO D.同压强、同体积的O2和N2解析根据阿伏加德罗定律及其推论可以判断A、B、D错误。
C项,同体积、同密度的C2H4和CO质量相等,C2H4和CO的相对分子质量都是28,所以,等质量时两者物质的量相等,分子数也相等。
混合气体摩尔质量
1、气体摩尔质量=气体的质量/气体的物质的量,该公式适用于单一气体和混合气体。
混合气体的平均摩尔质量等于该混合气体的总质量与混合气体总物质的量的比值。
2、气
体摩尔质量=标准状况下气体的密度×摩尔体积(摩尔体积为22.4l/mol。
求气体的摩尔质量m的常用方法
(1)根据标准状况下气体的密度ρ:m=ρ×22.4(g·mol-1);
(2)根据气体的相对密度(d=ρ1/ρ2):m1/m2=d;
(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n):m=m/n;
(4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(n)和阿伏加德罗常数(na):m=na·m/n;
(5)对于混合气体,谋其平均值摩尔质量,上述排序式仍然设立;还可以用下式排序:m=m1×a%+m2×b%+×m3c%……,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积
分数)。
定律:
阿伏加德罗定律(仅适用于于气体,故又称气体定律)
同温同压下,相同体积的任何气体都有相同的数目粒子,即v1/v2=n1/n2
即为:同t、同p、同v、同n (四同)
同温同压n1/n2=n1/n2=v1/v2
同温同体积n1/n2=n1/n2=p1/p2
注意:以上四点,若满足任意三点,第四点必然相同。
混合气体平均摩尔质量的求算方法1.某种氢气和CO的混合气体,其密度是氧气的一半,则氢气的体积百分含量约为()A.40%B.46%C.50%D.54%2.空气可近似视为N2和O2按体积比为4:1组成的混合气体,则空气的平均分子质量约为()(A)28 (B)29 (C)34 (D)603.在标准状况时密度为2.5g/L的是()(A)C4H8(B)C2H4(C)C2H2(D)CH44.用向下排气法在容积为V mL的集气瓶中收集氨气,由于空气尚未排净,最后瓶内气体的平均式量为19,将此盛满气体的集气瓶倒置于水中,瓶内水马上升到一定高度后,即停止上升,则在同温同压下,瓶内剩余气体的体积为()A. VmL4B.VmL5C.VmL6D. 无法判断5.有一种气体的质量是14.2g,体积是4.48升(STP),该气体的摩尔质量是()A.28.4 B.28.4g·mol-1 C.71 D.71g·mol-16.体积为1L干燥容器中充入HCl气体后,测得容器中气体对氧气的相对密度为1.082。
将此气体倒扣在水中,进入容器中液体的体积是()(A)0.25L (B)0.5L(C)0.75L(D)1L7.在标准状况下,气体A的密度为1.25g/L,气体B的密度为1.875g/L,A和B的混合气体在相同状况下对氢气的相对密度为16.8,则混合气体中A与B的体积比为()A.1:2 B.2:1C.2:3D.3:2二、填空题8、空气的成分N2约占总体积的79%,O2约点总体积的21%,则空气的平均相对分子质量是9、CO2和CO组成的混合气体对H2的相对密度是20,则CO2和CO的体积分数分别为质量分数分别为10、氧气和甲烷混合气体密度在标准状况下为1.25g/L,则两种气体的质量比为11、氮气和氧气的混合气体的密度是相同条件下氢气密度的15.5倍,则两种气体的体积比为12、氮气和氧气质量比是7:8,则混合气体的平均摩尔质量是6、甲烷和氧气按1;2体积比混合后点燃,点燃后所得混合气体(温度保持120℃)的平均摩尔质量为13、碳酸铵完全分解所得气体的平均摩尔质量为(温度保持120℃)14、氧气、甲烷、氮气三种混合气体的密度和一氧化碳相等,则三种气体的物质的量之比为。
混合气体平均摩尔质量的求算
混合气体的平均摩尔质量是表征混合气体性质的重要参数,有必要对其进行求算。
混合气体的平均摩尔质量计算以外部条件(物理性质)和内部条件(混合成分)为基础。
外部条件包括体积温度和压力,而内部条件主要包括混合气体(构成混合气体的成分及各自的分数)。
$$M_m=\frac{1}{\sum_{i=1}^nx_i\cdot M_i} $$
其中,$M_m$ 为混合气体的平均摩尔质量,$n$为混合气体中成分的数目,$x_i$表示每个成分x含量的质量分数,而$M_i$表示每个成分x的摩尔质量。
例如,一种混合气体由H2、O2和N2三种成分构成,其体积温度和压力分别为298 K 和 0.1 MPa,此时混合气体的平均摩尔质量可以如下计算:
首先,求出三种成分的摩尔质量:
$M_H2=2\times g/mol=2\times1.00794 g/mol=2.01588 g/mol;$
其次,应确定每种成分的质量分数:
由于混合气体由H2、O2和N2三种成分构成,为简便起见,可以假定所有成分的质量分数相等,即$x_i=\frac{1}{3}$。
$$M_m=\frac{1}{\sum_{i=1}^nx_i\cdot M_i}=\frac{1}{\frac{1}{3}\cdot
(2.01588+31.9988+28.0134)}=18.37 g/mol$$
由此可见,混合气体的平均摩尔质量为18.37 g/mol。
综上所述,混合气体的平均摩尔质量可以通过上述求算公式计算得出,它与混合气体的外部条件以及内部条件(混合成分)有关。
平均摩尔质量的计算
文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
《平均摩尔质量的有关计算》
【相关公式】
1.定义法:M= m/n M=m(总)/n(总)
2.体积分数法:M= M1×n1℅+ M2×n2℅+ …
3.密度法:由ρ = m / V →ρ = M / Vm → M=×ρ(标)
4.相对密度法:由M1/M2 = ρ1/ρ2=D(D为相对密度)→ M1 = M2×D
【专题训练】
1.二氧化碳、氢气、氯气按体积比1:2:3混合,求混合气体的平均摩尔质量。
2.将氧气与氮气按质量比8:7混合,求混合气体的平均摩尔质量。
3.已知氯化铵受热可分解为氨气和氯化氢,求其完全分解后所得气体的平均相对分子质量。
4.氮气与氧气的平均摩尔质量为32g/mol,求两种气体的体积比(相同条件)。
5.氮气与氧气混合气体的密度是相同条件下氢气密度的倍,求两种气体的体积比(相同条件)。
6.氧气与甲烷混合气体在标准状况下的密度为1.25g/L,求两种气体的质量比。
7.氧气、甲烷和氮气混合气密度与相同条件下一氧化碳密度相等,求三种气体的物质的量之比。
8.标准状况下,在臭氧发生器中充入100mlO
,在一定条件下使之反应,最后
2
又恢复到标准状况下,其体积为95ml,求最终混合气体的平均摩尔质量。
化学平衡移动时混合气体平均摩尔质量变化情况的分析有气体参加的可逆反应处于化学平衡状态时,各组分的百分含量保持不变,气体的平均摩尔质量也相应保持不变.当化学平衡移动时,各组分的百分含量发生改变,混合气体的平均摩尔质量是否改变,以及如总质量m和混合气体的总物质的量n的变化共同决定的.下面我们通过不同类型的可逆反应中,混合气体总质量和总物质的量的变化来研究混合气体平均摩尔质量随化学平衡移动的变化情况.一、反应物、生成物均为气体的可逆反应此类可逆反应所建立的化学平衡的特点是,不增加或减少混合物中各组分的量时,混合气体的总质量守恒.由混合气体的平均摩尔质量例1 一定条件下,可逆反应:N2(气)+3H2(气)2NH3(气)+Q(Q>0)建立平衡,对此平衡体系:(1)增大压强;(2)减小压强;(3)升高温度;(4)降低温度.混合气体的平均摩尔质量是如何变化的解:此平衡体系的特点为m守恒,n不守恒.例2 一定条件下,可逆反应:2HI(气)H2(气)+I2(气)-Q(Q>0)建立化学平衡,对此平衡体系:(1)增大压强;(2)减小压强;(3)升高温度;(4)降低温度.混合气体的平均摩尔质量如何变化解:此反应所建立的化学平衡体系的特点是m守恒,n也守恒.所持不变.二、反应物、生成物不全为气体的可逆反应(其中有固体或纯液体参加或生成)此类可逆反应所建立的化学平衡的特点是,由于有固态或纯液态物质的参加或生成,化学平衡发生移动时,混合气体的总质量m要随之改变,混合气体的总物质的量n也随之改变.混合气体的平均摩尔质量M的变化情况比较复杂,现以具体实例讨论之.例3 一定条件下,以一定比例混合的氨气和二氧化碳气体,建立如下平衡:2NH3(气)+CO2(气)CO(NH2)2(固)+H2O(气)反应开始至达化学平衡过程中,混合气体的平均摩尔质量是如何变化的,以及平均摩尔质量的变化与起始时反应物氨气和二氧化碳气体的物质的量之比有何关系解:设起始时,NH3、CO2混合气体的总质量为mg,总物质的量又设达平衡时,转化的NH3为2x(mol),由反应:2NH3(气)+CO2(气)1CO(NH2)2(固)+H2O(气)可得:转化的CO2为xmol.生成的CO(NH2)2为xmol,水蒸气为xmol.所以剩余气体物质的总质量为m-60x(g),剩余气体物质的总物质的量为n-2x(mol).由此可得平衡时混合气体的平均摩尔质量故尔质量增大.尔质量减小.尔质量不变.解得:体积比(物质的量之比)为14∶13.(1)当起始时NH3和CO2的物质的量之比为14∶13时(此时(2)当起始时,NH3和CO2的物质的量之比小于14∶13时(此(3)当起始时,NH3和CO2的物质的量之比大于14∶13时(此由以上推理可知,该可逆反应正向进行至达平衡时,混合气体的平均摩尔质量可能增大,可能减小,也可能不变.其变化情况取决于起始时混合气体的平均摩尔质量,进一步说是取决于起始时氨气和二氧化碳的物质的量之比.综合以上两种类型的可逆反应所建立的化学平衡在平衡发生移动时混合气体平均摩尔质量变化情况,我们可以得出这样的结论:的平均摩尔质量.进一步说,取决于反应物的物质的量之比.。
高中化学练习题【物质的量气体摩尔体积】一、选择题(1~4题只有一个正确答案,5~6题有一个或两个正确答案)1.冬季的降雪给机场和马路带来诸多不便,其中醋酸钾(CH3COOK)是融雪效果较好的融雪剂。
下列关于醋酸钾的说法正确的是()A.1 mol CH3COOK的质量为98 g·mol-1B.CH3COOK的摩尔质量等于它的相对分子质量C.一个“CH3COOK”微粒的质量约为986.02×1023gD.含有6.02×1023个碳原子的CH3COOK的物质的量为1 molC[1 mol CH3COOK的质量为98 g,A错误;摩尔质量的单位是g·mol-1,相对分子质量的单位是“1”,B错误;一个“CH3COOK”微粒的质量约为986.02×1023 g,C正确;一个“CH3COOK”中含有2个碳原子,所以当醋酸钾中有6.02×1023个碳原子时,醋酸钾的物质的量为0.5 mol,D错误。
]2.下列有关C2H2和C6H6的叙述错误的是()A.二者碳元素的质量分数相同B.在标准状况下,等体积的两种物质含有的分子数相等C.等物质的量时,二者质量之比为m(C2H2)m(C6H6)=13D.等质量时,二者完全燃烧消耗相同状况下的氧气体积相等B[C2H2与C6H6的最简式均为CH,故二者碳元素的质量分数相同,故A 不合题意;标准状况下,C6H6为非气体,等体积的两种物质的物质的量不相等,所以含有的分子数也不相等,B项错误;等物质的量时,二者质量之比为m(C2H2)m(C6H6)=13,故C不合题意;二者的最简式相同,则等质量的两种物质完全燃烧消耗相同状况下的氧气体积相等,故D不合题意。
]3.设N A代表阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是()A.6.0 g醋酸中含有非极性键总数为0.2N AB.22.4 L(标准状况)氖气含有的质子数为10N AC.1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中,HCO-3数目为0.1N AD.过氧化钠与二氧化碳反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.4N A B[1个醋酸分子中含有1个非极性键,6.0 g醋酸的物质的量为6.0 g÷60 g·mol-1=0.1 mol,故含有非极性键总数为0.1N A,A错误;NaHCO3的物质的量为1 L×0.1 mol·L-1=0.1 mol,HCO-3在溶液中能电离为CO2-3和水解为H2CO3,根据物料守恒可知,溶液中的HCO-3、CO2-3、H2CO3之和为0.1N A,C错误;过氧化钠与二氧化碳反应时,Na2O2中氧元素的价态由-1价变为0价和-2价,故当生成0.1 mol氧气时转移0.2 mol电子即0.2N A,D错误。
化学中的摩尔质量与气体定律练习题在化学的学习中,摩尔质量和气体定律是非常重要的概念,理解并熟练运用它们对于解决各种化学问题至关重要。
下面我们将通过一系列练习题来加深对这两个知识点的理解和掌握。
一、摩尔质量的相关练习题1、计算氧气(O₂)的摩尔质量。
氧气的化学式为 O₂,氧原子的相对原子质量约为 16。
所以氧气的摩尔质量= 16×2 = 32 g/mol。
2、已知某物质的摩尔质量为64 g/mol,且该物质由两种元素组成,其中一种元素的相对原子质量为16,另一种元素的相对原子质量为32,试推断该物质的化学式。
设该物质的化学式为 AxBy,A 的相对原子质量为 16,B 的相对原子质量为 32。
则有:16x + 32y = 64假设 x = 1,则 y = 15,不符合实际。
假设 x = 2,则 y = 1,所以该物质的化学式为 A₂B。
3、 56 克铁(Fe)的物质的量是多少?铁的摩尔质量约为 56 g/mol,物质的量=质量÷摩尔质量,所以 56 克铁的物质的量= 56÷56 = 1 mol。
4、计算 25 mol 二氧化碳(CO₂)的质量。
二氧化碳的摩尔质量= 12 + 16×2 = 44 g/mol,质量=物质的量×摩尔质量,所以 25 mol 二氧化碳的质量= 25×44 = 110 g。
二、气体定律的相关练习题1、在标准状况下(0℃,1013 kPa),32 克氧气的体积是多少?氧气的摩尔质量为 32 g/mol,32 克氧气的物质的量为 1 mol。
在标准状况下,1 mol 任何气体的体积约为 224 L,所以 32 克氧气的体积约为 224 L。
2、一定温度和压强下,某气体的体积为 10 L,其物质的量为 2 mol,求该气体所处的温度和压强。
根据理想气体状态方程 PV = nRT(P 为压强,V 为体积,n 为物质的量,R 为气体常数,T 为温度)。
物质的量 气体摩尔体积考点一 物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量1.物质的量(1)物质的量是七个基本物理量之一,其意义是表示含有一定量数目的粒子的集体。
符号为:n ,单位为:摩尔(mol )。
(2)物质的量的基准(N A ):以0.012kg 12C 所含的碳原子数即阿伏加德罗常数作为物质的量的基准。
阿伏加德罗常数可以表示为N A ,其近似值为6.02×1023 mol -12.摩尔质量(M )1摩尔物质的质量,就是该物质的摩尔质量,单位是g/mol 。
1mol 任何物质均含有阿伏加德罗常数个粒子,但由于不同粒子的质量不同,因此,1 mol 不同物质的质量也不同;12C 的相对原子质量为12,而12 g 12C 所含的碳原子为阿伏加德罗常数,即1 mol 12C 的质量为12g 。
同理可推出1 mol 其他物质的质量。
3.关系式:n =AN N ;n =Mm[例1]下列关于物质的量的叙述中,正确的是( )A.1mol 食盐含有6.02×1023个分子 B.Mg 的摩尔质量为24C.1mol 水中含有2mol 氢和1mol 氧D.1molNe 含有6.02×1024个电子[解析] NaCl 为离子化合物,其结构中无分子,且食盐为宏观物质,不可用mol 来描述,故A 不正确;Mg的摩尔质量为24g/mol ,单位不对,故B 不正确;C 中对1mol 水的组成的描述不正确,应为:1mol 水中含有2mol 氢原子和1mol 氧原子;故答案为D 。
[答案]D特别提醒:1.摩尔只能描述原子、分子、离子、质子、中子和电子等肉眼看不到、无法直接称量的化学微粒,不能描述宏观物质。
如1mol 麦粒、1mol 电荷、1mol 元素的描述都是错误的。
2.使用摩尔作单位时,应该用化学式(符号)指明粒子的种类。
如1mol 水(不正确)和1molH 2O (正确);1mol 食盐(不正确)和1molNaCl(正确) 3.语言过于绝对。
平均摩尔质量及求算方法1.平均摩尔质量(+·mol-1×=·mol-1(初中化学中所用的空气的“平均”相对分子质量为29,就是通过这种方法求得的)。
平均摩尔质量不仅适用于气体,对固体和液体也同样适用,常用于混合物的计算。
2.平均摩尔质量的求算方法①已知混合物质的总质量[m(混)]和总物质的量[n(混)]:(混)=②已知标准状况下混合气体的密度[ρ(混)]:(混)=22.4ρ(混)③已知同温同压下混合气体的密度[ρ(混)]是一种简单气体A的密度[ρ(A)]的倍数d(也常叫相对密度法):d=即有:(混)=d×M(A)④已知混合物各成分的摩尔质量和在混合体系内的物质的量的分数或体积分数:(混)=M a×A%+Mb×B%+M c×C%[例1]448 mL某气体在标准状况下的质量为,求该气体的相对分子质量。
解析:该气体的相对分子质量在数值上等于该气体的摩尔质量。
既可通过标准状况下气体的密度求摩尔质量,也可以通过气体的质量和物质的量来求摩尔质量。
有以下几种解法。
答案:(1)为,气体的质量为x=,x=即该气体的相对分子质量为64。
(2)标准状况下该气体的密度为≈·L-1,该气体的摩尔质量为·L-1×·mol-1≈·mol-1即该气体的相对分子质量为64。
(3)M===·mol-1即该气体的相对分子质量为64。
点评:一题多解不但能培养同学们的发散思维能力,强化巩固多层关系,而且还可通过比较来评价思维、优化思维。
本单元有许多题目都有多种解法,同学们一定要多思考,不可满足停留在会解、解对上,而丧失培养提高自已思维能力的好时机。
[例2]下列说法正确的是(N A表示阿伏加德罗常数的值)( )A.在常温常压下,N2含有的分子数为N AB.标准状况下,H2O所占的体积约是C O2在标准状况下所占体积约为D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同解析:(1)凡涉及到物质的体积,要首先分辨出该物质是不是气体,看清条件是否为标准状况。
第一章流体流动与输送机械1. 燃烧重油所得的燃烧气,经分析知其中含CO 28.5%,O 27.5%,N 276%,H 2O8%(体积%),试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。
解:混合气体平均摩尔质量molkg M y M i i m /1086.281808.02876.032075.044085.03-⨯=⨯+⨯+⨯+⨯=∑=∴ 混合密度2.已知20℃下水和乙醇的密度分别为998.2 kg/m 3和789kg/m 3,试计算50%(质量%)乙醇水溶液的密度。
又知其实测值为935 kg/m 3,计算相对误差。
解:乙醇水溶液的混合密度 相对误差:3.在大气压力为101.3kPa 的地区,某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为85kPa 。
若在大气压力为90 kPa 的地区,仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作,则此时真空表的读数应为多少? 解:''真真绝p p p p p a a -=-=∴kPa p p p p a a 7.73)853.101(90)(''=--=--=真真4.如附图所示,密闭容器中存有密度为900 kg/m 3的液体。
容器上方的压力表读数为42kPa ,又在液面下装一压力表,表中心线在测压口以上0.55m ,其读数为58 kPa 。
试计算液面到下方测压口的距离。
解:液面下测压口处压力5. 如附图所示,敞口容器内盛有不互溶的油和水,油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 。
在容器底部开孔与玻璃管相连。
已知油与水的密度分别为800 kg/m 3和1000 kg/m 3。
(1)计算玻璃管内水柱的高度;(2)判断A 与B 、C 与D 点的压力是否相等。
解:(1)容器底部压力 (2)B A p p ≠ DC p p =10.硫酸流经由大小管组成的串联管路,其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×3.5mm 。
第一章流体流动与输送机械1. 燃烧重油所得的燃烧气,经分析知其中含CO 28.5%,O 27.5%,N 276%,H 2O8%(体积%),试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。
解:混合气体平均摩尔质量molkg M y M i i m /1086.281808.02876.032075.044085.03-⨯=⨯+⨯+⨯+⨯=∑=∴ 混合密度2.已知20℃下水和乙醇的密度分别为998.2 kg/m 3和789kg/m 3,试计算50%(质量%)乙醇水溶液的密度。
又知其实测值为935 kg/m 3,计算相对误差。
解:乙醇水溶液的混合密度 相对误差:3.在大气压力为101.3kPa 的地区,某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为85kPa 。
若在大气压力为90 kPa 的地区,仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作,则此时真空表的读数应为多少? 解:''真真绝p p p p p a a -=-=∴kPa p p p p a a 7.73)853.101(90)(''=--=--=真真4.如附图所示,密闭容器中存有密度为900 kg/m 3的液体。
容器上方的压力表读数为42kPa ,又在液面下装一压力表,表中心线在测压口以上0.55m ,其读数为58 kPa 。
试计算液面到下方测压口的距离。
解:液面下测压口处压力5. 如附图所示,敞口容器内盛有不互溶的油和水,油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 。
在容器底部开孔与玻璃管相连。
已知油与水的密度分别为800 kg/m 3和1000 kg/m 3。
(1)计算玻璃管内水柱的高度;(2)判断A 与B 、C 与D 点的压力是否相等。
解:(1)容器底部压力 (2)B A p p ≠ DC p p =10.硫酸流经由大小管组成的串联管路,其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×3.5mm 。
已知硫酸的密度为1831 kg/m 3,体积流量为9m 3/h ,试分别计算硫酸在大管和小管中的(1)质量流量;(2)平均流速;(3)质量流速。
22.4升氮气和一氧化碳混合气体的平均摩尔质量一、概述氮气和一氧化碳是我们日常生活中常见的气体,它们在工业生产、环境监测以及实验室研究等领域都有着重要的应用。
在一些特定的情况下,氮气和一氧化碳可能会混合在一起,这就引发了人们对于22.4升氮气和一氧化碳混合气体的平均摩尔质量的探讨。
本文将通过理论和实验两方面的分析,来探讨这一问题。
二、22.4升氮气和一氧化碳混合气体的平均摩尔质量的理论分析1.氮气的摩尔质量氮气的化学式为N2,摩尔质量为28.02g/mol。
当22.4升氮气在标准状态下(0摄氏度,1大气压)时,其摩尔数为1摩尔,质量为28.02克。
2.一氧化碳的摩尔质量一氧化碳的化学式为CO,摩尔质量为28.01g/mol。
同样在标准状态下,22.4升一氧化碳的摩尔数也为1摩尔,质量为28.01克。
3.混合气体的摩尔质量当氮气和一氧化碳混合后,根据分子量加权平均的原理,混合气体的摩尔质量可以表示为:M = (n1*M1 + n2*M2) / (n1 + n2)其中,M为混合气体的摩尔质量,n1和n2分别为氮气和一氧化碳的摩尔数,M1和M2分别为氮气和一氧化碳的摩尔质量。
4.计算过程假设氮气和一氧化碳的摩尔数分别为x和y,则有:x + y = 1带入一氧化碳和氮气的摩尔质量得:(28.02x + 28.01y) / (x+y) = M解以上方程组可得,当混合气体中氮气和一氧化碳的摩尔数分别为0.5摩尔时,混合气体的摩尔质量最小,达到28.015g/mol。
5.结论由以上的理论分析可知,22.4升氮气和一氧化碳混合气体的平均摩尔质量为28.015g/mol。
三、22.4升氮气和一氧化碳混合气体的平均摩尔质量的实验验证为了验证理论分析得出的结论,我们进行了实验研究。
具体实验步骤如下:1.实验材料和仪器实验所需材料包括氮气、一氧化碳以及标准的气体收集瓶等。
实验使用的仪器包括天平、气体收集瓶、烧杯等。
2.实验步骤将相应摩尔数的氮气和一氧化碳分别采集到气体收集瓶中。
混合气体摩尔质量或相对分子质量的计算
1已知标况下密度;求相对分子质量.
相对分子质量在数值上等于气体的摩尔质量;若已知气体在标准状况下的密度ρ;则Mr 在数值上等于M =ρ·22.4L/mol 2已知相对密度;求相对分子质量
若有两种气体A 、B 将)()(B A ρρ与的比值称为A 对B 的相对密度;记作D B ;即 D B =
)()(B A ρρ;由推论三;)
()
()()(B A B Mr A Mr ρρ==D B ⇒MrA =D B ·MrB
以气体BMr 已知作基准;测出气体A 对它的相对密度;就可计算出气体A 的相对分子质量;这也是测定气体相对分子质量的一种方法.基准气体一般选H 2或空气.
3已知混和气体中各组分的物质的量分数或体积分数;求混和气体的平均相对分子质量.
例 等物质的量的CO 、H 2的混和气;气体的平均相对分子质量Mr. 解:平均相对分子质量在数值上等于平均摩尔质量;按照摩尔质量的定义
设CO 、H 2的物质的量均为1mol M =
mol g mol
mol
g mol mol g mol n m /152/21/281==总总
⨯+⨯ 由此例推广可得到求M 的一般公式: 设有A 、B 、C …诸种气体 M =
++++=
总
总)()()()()()(B n A n B n B M A n A M n m ⋅⋅
推论一 M=MA·nA%+MBnB%+……推论二 M =MA·VA%+MB·VB%+……
例:空气的成分N
2约占总体积的79%;O
2
约占21%;求空气的平均相
对分子质量.
解:由上面计算平均摩尔质量的方法可得
M
空气=MN
2
·VN
2
%+MO
2
·VO
2
%
=28g/mol×79%+32g/mol×21%=28.8g/mol
答:空气的平均相对分子质量为28.8.
练习1有一空瓶的质量为w
1g该瓶充入空气后质量为w
2
g;相同条件下;充入
某气体单质其质量为w
3
g;则此单质气体的摩尔质量为 .
练习2.由CO
2与CO组成的混和气体对H
2
的相对密度为20;求混和气体中
CO
2
和CO的体积分数和质量分数.
A组
1气体摩尔质量求算一般公式
2、已知相对密度求算公式
3、已知标况下体积求算公式
4、混合气体平均摩尔质量求算公式B组
1、在两个容积相同的容器中;一个盛有HCl 气体;另一个盛有H 2和Cl 2的混合气体..在同温同压下;两容器内的气体一定具有相同的 A.原子数 B.密度 C.质量 D.质子数
2、在三个密闭容器中分别充入Ne 、H 2、O 2三种气体;当它们的温度和密度都相同时;这三种气体的压强p 从大到小的顺序是 A.pNe >pH 2>pO 2 B.pO 2>pNe >pH 2 C.pH 2>pO 2>pNe D.pH 2>pNe >pO 2
3、如果a g 某气体中含有的分子数为b;则c g 该气体在标准状况下的体积是式中NA 为阿伏加德罗常数的值 A.22.4 bc/aN A L B. 22.4ab/cN A L C. 22.4ac/bN A L D. 22.4b/acN A L
4、设N A 代表阿伏加德罗常数..下列说法正确的是
A.2.9 g 2CaSO 24·H 2O 中含有的结晶水分子数为0.02NA
B.室温下48 g O 2和O 3Y 的混合气体中含氧原子数为3NA
C.在铁与硫酸的反应中;1 mol 铁失去的电子数为3NA
D.56 g CaO 溶于水后所得溶液中含有的O 2-数为NA
5、在一定温度和压强下;1 L X 气体和1 L Y 气体完全反应后生成1 L 水
蒸气和1 L 氮气..X 、Y 两种气体是 A.H 2、N 2O 4 B.H 2、N 2O 3 C.H 2、N 2O D.H 2、NO 2
6、下列条件下;两种气体分子数一定不相等的是 A.相同质量、不同密度的N 2O 和CO 2 B.相同体积、相同密度的CO 和C 2H 4
C.相同温度、相同压强、相同体积的O 2和O 3
D.相同压强、相同体积、相同质量的NO 2和N 2O 4
7、标准状况下有①0.112 L 水;②3.01×1023个氯化氢分子;③13.6 g H 2S 气体;④0.2 mol 氨气;下列对这四种物质的关系由小到大排列正确的是 A.体积:①④③② B.密度:④①③② C.质量:①④③② D.氢原子数:②④③①
8、用NA 表示阿伏加德罗常数的值;下列叙述中正确的是 A.100 mL 0.1 mol/L 稀H 2SO 4溶液中含有SO 42-的个数为0.1N A B.1 g 氢气含有N A 个H 2分子
C.标准状况下;22.4 L NH 3所含的电子数为10N A
D.含2N A 个氧原子的氧气的质量为32 g 9、在120 ℃时分别进行如下三个反应: A.2H 2S+3O 2=2H 2O+2SO 2 B.C 2H 4+3O 2=2H 2O+2CO 2 C.C 4H 8+6O 2=4H 2O+4CO 2
1若反应在容积为V 的固定容器中进行:ρ为气体的密度
符合ρ前=ρ后;p 前>p 后的是____________; 符合ρ前=ρ后;p 前=p 后的是____________.. 2若压强恒定;容积V 可变:
符合ρ前>ρ后;V 前<V 后的是____________..
10、1有15 g A 物质和10.5 g B 物质恰好完全反应;生成7.2 g C 物质、1.8 g D 物质和0.3 mol E 物质;则E 物质的摩尔质量是____________.. 2V 2O 3和V 2O 5按不同物质的量之比混合可按化学计量数发生完全反应:xV 2O 5+yV 2O 3=zVnO 2n+1
①反应物的物质的量之比x ∶y 为____________;可得到V 6O 13; ②反应物的物质的量之比x ∶y 为____________;可得到V 3O 7;
3已知某种由KCl 和NaCl 组成的混合物中;钾、钠离子的物质的量之比为1∶2;则此混合物中;KCl 的质量分数是____________;如果混合物中含6 mol Cl -;那么此混合物中有NaCl____________g..
11、过氧化钙CaO 2是一种安全无毒物质;带有结晶水;通常还含有CaO.. 1称取0.542 g 过氧化钙样品;灼热时发生如下反应:2CaO 2·xH 2O
2CaO+O 2↑+2xH 2O;得到O 2在标准状态下体积为67.2 mL;
该样品中CaO 2的物质的量为______..
2另取同一样品0.542 g;溶于适量稀盐酸中;然后加入足量的Na
2CO
3
溶液;
将溶液中Ca2+全部转化为CaCO
3沉淀;得到干燥的CaCO
3
0.70 g..
①试计算样品中CaO的质量..
②试计算样品中CaO
2·xH
2
O的x值..。