Question

標(biāo)準(zhǔn)狀況下，現(xiàn)有氧氣和臭氧（O₃）的混合氣體共50mL，將此混合氣體再與20mL CO氣體混合，在加熱引燃的條件下充分反應(yīng)后，恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng)，測得最后混合氣體的體積為70mL，（已知在加熱的條件下，2O₃═3O₂）則，
（1）原混合氣體O₃的體積為

 

．
（2）原混合氣體中氧氣和臭氧的質(zhì)量之比為

 

．
（3）原混合氣體的平均分子質(zhì)量為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：（1）根據(jù)一氧化碳與氧氣的反應(yīng)可知一氧化碳完全反應(yīng)，根據(jù)差量法計(jì)算出臭氧和氧氣的混合氣體中臭氧的體積；
（2）根據(jù)臭氧和氧氣的體積計(jì)算出二者的質(zhì)量之比；
（3）根據(jù)相同條件下氣體的物質(zhì)的量之比大于其體積之比計(jì)算出臭氧和氧氣的物質(zhì)的量之比，然后根據(jù)M=

m

n

計(jì)算出原混合氣體的平均摩爾質(zhì)量，就可以得到原混合氣體的平均分子質(zhì)量．

解答： 解：（1）根據(jù)反應(yīng)方程式2CO+O₂ 

△   .

2CO₂可知，氧氣過量，一氧化碳完全反應(yīng)，則：
2CO+O₂ 

△   .

2CO₂ △V
2   1       2    1
20mL            10mL
一氧化碳完全反應(yīng)后，氣體體積會減少10mL，說明臭氧分解生成氧氣，體積增加了10mL，
則：2O₃═3O₂ △V
  2      3   1
  V         10mL
V=20mL，即臭氧的體積為20mL，
故答案為：20mL；
（2）根據(jù)（1）可知，混合氣體中臭氧體積為20mL，氧氣的體積為：50mL-20mL=30mL，根據(jù)m=nM=

V

Vm

M，相同條件下，臭氧和氧氣的質(zhì)量之比就等于體積與摩爾質(zhì)量之比，即m（O₂）：m（O₃）=（30×32）：（20×48）=1：1，
故答案為：1：1；
（3）相同條件下，氣體的體積之比就等于物質(zhì)的量之比，所以氧氣和臭氧的物質(zhì)的量之比為30mol：20mL=3：2，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為

32×3+48×2

3+2

g/mol=38.4g/mol，所以原臭氧和氧氣的混合氣體的平均分子量為38.4，
故答案為：38.4．

點(diǎn)評：本題考查了有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確反應(yīng)原理是解題根據(jù)，注意掌握差量法在計(jì)算中的應(yīng)用方法．