Question

（1）在標準狀況下，氣體A的密度為1.25g/L，氣體B相對于氫氣的密度為21，若8.96LA和B的混合氣體的質量為13.44g，則混合物中A與B的體積比為

3：2

．
（2）同溫同壓下的SO₂與氦氣，若質量相同，兩種氣體的體積比為

1：16

；若體積相同時，兩種氣體的質量比為

16：1

．
（3）將炭粉與wg氧氣置于密閉容器中，經高溫充分反應后，恢復到初始溫度，測得反應前后壓強分別為P_o、P．已知：P=nP_o，加入炭粉質量xg與n的變化關系如圖．
①n的最小值為

1

，此時x的取值范圍為

0＜x≤

3

8

w

g．②n的最大值為

2

，此時x的取值范圍為

x≥

3

4

w

g．③若實驗測得n值為a，則容器內CO₂和CO的體積比為

（2-a）：2（a-1）

．

Answer 1

分析：（1）計算A、B的摩爾質量，令A、B的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者質量、體積之和列方程計算；
（2）同溫同壓下，體積之比等于物質的量之比，根據n=

m

M

可知，質量相等，體積之比與摩爾質量成反比；根據m=nM可知，條件下相同，質量之比等于摩爾質量之比；
（3）發(fā)生反應C+O₂

點燃  .

CO₂時，氣體的物質的量不變，反應前后壓強不變；發(fā)生反應2C+O₂

點燃  .

2CO時，氣體物質的量增大，壓強增大，故生成只是二氧化碳時n的值最小，生成CO且氧氣恰好反應時n的值最大，根據方程式計算C的質量取值范圍，由圖可知③中碳與氧氣都反應完畢，根據壓強計算氣體物質的量變化，再利用差量法計算解答．

解答：解：（1）標準狀況下，氣體A的密度為1.25g/L，則M（A）=1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol，氣體B相對于氫氣的密度為21，則M（B）=21×2g/mol=42g/mol，
令A、B的物質的量分別為xmol、ymol，則：

x+y= 8.96 22.4 28x+42y=13.44

，
解得：x=0.24、y=0.16，
相同條件下，體積之比等于物質的量之比，故混合物中A與B的體積比為0.24mol：0.16mol=3：2，
故答案為：3：2；
（2）同溫同壓下的SO₂與氦氣，若質量相同，體積之比等于物質的量之比，根據n=

m

M

可知，兩種氣體的體積比與摩爾質量成反比為4g/mol：64g/mol=1：6，根據m=nM可知，條件下相同，兩種氣體的質量之比等于摩爾質量之比為64g/mol：4g/mol=16：1，
故答案為：1：16；16：1；
（3）①發(fā)生反應C+O₂

點燃  .

CO₂時，n的值最小，氣體的物質的量不變，反應前后壓強不變，故n_最小=1，則

xg

12g/mol

≤

wg

32g/mol

，整理得x≤

3

8

w，即0＜x≤

3

8

w，
故答案為：0＜x≤

3

8

w；
②發(fā)生反應2C+O₂

點燃  .

2CO時，氣體物質的量增大，氧氣完全反應時，反應后CO為氧氣2倍，壓強最大，故n_最大=2，則

xg

12g/mol

≥2×

wg

32g/mol

，整理得x≥

3

4

w，
故答案為：x≥

3

4

w；
③由圖可知1＜n＜2，兩個反應都進行，反應物沒有剩余，反應后混合氣體物質的量為a×

wg

32g/mol

，故氣體物質的量增大量為a×

wg

32g/mol

-

wg

32g/mol

=

w(a-1)

32

mol，則：
2C+O₂

點燃  .

2CO   氣體物質的量增大
   1      2         2-1=1
         n（CO）   

w(a-1)

32

mol
故n（CO）=2×

w(a-1)

32

mol=

w(a-1)

16

mol，n（CO₂）=a×

wg

32g/mol

-

w(a-1)

16

mol=

(2-a)w

32

mol，
故容器內CO₂和CO的體積比=

(2-a)w

32

mol：

w(a-1)

16

mol=（2-a）：2（a-1），
故答案為：（2-a）：2（a-1）．

點評：本題考查混合物的有關計算，（3）中注意根據發(fā)生的反應進行解答，明確生成二氧化碳導致壓強增大是關鍵，注意差量法的利用，題目計算量較大，屬于字母討論型計算，為易錯題目，難度中等．