Question

5．空氣中N₂體積分數為78%，O₂體積分數為21%，假設其余都為CO₂，求空氣的平均摩爾質量及在標準狀況下的密度？

Answer 1

分析 相同條件下體積比等于物質的量之比，根據體積分數可知物質的分數，結合n=$\frac{m}{M}$，ρ=$\frac{M}{{V}_{m}}$計算相關物理量．

解答 解：相同條件下體積比等于物質的量之比，空氣中N₂體積分數為78%，O₂體積分數為21%，假設其余都為CO₂，可知空氣中N₂物質的量分數為78%，O₂物質的量分數為21%，CO₂的物質的量分數1%，
設氣體為1mol，則N₂為0.78mol，O₂為0.21mol，CO₂為0.01mol，則1mol氣體的總質量為0.78mol×28g/mol+0.21mol×32g/mol+0.01mol×44g/mol=29g，
所以空氣的平均摩爾質量為29g/mol，
密度為$\frac{29g/mol}{22.4L/mol}$=1.29g/L
答：空氣的平均摩爾質量為29g/mol，標準狀況下的密度為1.29g/L．

點評 本題考查物質的量的相關計算，為高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意把握相關計算公式的應用以及物質的構成，難度不大．