Question

3．（1）在標準狀況下15g CO與CO₂的混合氣體，體積為11.2L．則：
①混合氣體的平均摩爾質量是30g/mol．
②混合氣體中所含碳原子的物質的量是0.5mol．
③CO₂和CO的體積之比是1：7．
（2）標準狀況下有①0.112L水�、�0.5N_A個HCl分子③25.6g SO₂氣體　④0.2mol氨氣（NH₃）
⑤2mol He　所含原子個數從大到小的順序為①＞⑤＞③＞②＞④．
（3）將質量分數為a%，物質的量濃度為c₁ mol•L^-1的稀H₂SO₄蒸發(fā)掉一定量的水，使之質量分數為2a%，此時物質的量濃度為c₂ mol•L^-1，則c₁和c₂的數值關系是2c₁＜c₂．（用含c₁ 和c₂的代數式表示）
（4）某溫度時，一定量的元素A的氣態(tài)氫化物AH₃，在恒溫密閉容器中分解為兩種氣體單質，此時壓強增加了75%，則AH₃分解反應的化學方程式4AH₃=A₄+6H₂．

Answer 1

分析 （1）①根據n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算混合氣體的物質的量，再根據M=$\frac{m}{n}$計算出平均摩爾質量；
②根據質量守恒定律計算出混合物中含有碳原子的物質的量；
③設CO與CO₂的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者質量及物質的量列方程解答；
（2）根據m=ρV計算水的質量，再根據n=$\frac{m}{M}$計算水的物質的量；根據n=$\frac{N}{{N}_{A}}$計算HCl、He的物質的量；根據n=$\frac{m}{M}$計算SO₂物質的量；結合每個分子含有的原子數目計算含有原子總物質的量，注意稀有氣體為單原子分子，據此解答；
（3）利用c=$\frac{1000ρω}{M}$計算硫酸的物質的量濃度，再根據硫酸溶液的濃度越大密度也越大，進行判斷；
（4）設分解后生成A_m，則有2mAH₃=2A_m+3mH₂，根據反應前后物質的量的關系計算．

解答 解：（1）①混合氣體的物質的量為：$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，混合氣體平均摩爾質量為：$\frac{15g}{0.5mol}$=30g/mol，故答案為：30g/mol；
②根據分子式CO、CO₂可知，碳原子的物質的量與混合氣體的物質的量相等，所以混合氣體中碳原子的物質的量為0.5mol，故答案為：0.5mol；
③設CO與CO₂的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者質量及物質的量，則x+y=0.5、28x+44y=15，解得：x=$\frac{7}{16}$、y=$\frac{1}{16}$，故CO₂和CO的體積之比是$\frac{1}{16}$mol：$\frac{7}{16}$mol=1：7，故答案為：1：7；
（2）①0.112L水的質量為112g，其物質的量=$\frac{112g}{18g/mol}$=6.2mol，含有原子物質的量=6.2mol×3=18.6mol；
②0.5N_A個HCl分子的物質的量=$\frac{0.5NA}{NA}$=0.5mol，含有原子物質的量=0.5mol×2=1mol；
③25.6g SO₂氣體的物質的量=$\frac{25.6g}{64g/mol}$=0.4mol，含有原子物質的量=0.4mol×3=1.2mol；
④0.2mol氨氣中含有原子物質的量=0.2mol×4=0.8mol；
⑤氦氣為單原子分子，2mol氦氣中含有原子為2mol；故含有原子數目：①＞⑤＞③＞②＞④，
故答案為：①＞⑤＞③＞②＞④；
（3）設將溶質質量分數為a%的硫酸溶液密度為ρ₁，
則c₁=$\frac{1000×{ρ}_{1}×a%}{98}$mol/L=$\frac{10a{ρ}_{1}}{98}$mol/L，
設將溶質質量分數為2a%的硫酸溶液密度為ρ₂，
則c₂=$\frac{1000×{ρ}_{2}×2a%}{98}$mol/L=$\frac{20a{ρ}_{2}}{98}$mol/L，
所以c₁：c₂=$\frac{10a{ρ}_{1}}{98}$mol/L：$\frac{20a{ρ}_{2}}{98}$mol/L=ρ₁：2ρ₂，
即c₂=$\frac{2{ρ}_{2}}{{ρ}_{1}}$c₁
硫酸溶液的濃度越大密度也越大，所以ρ₂＞ρ₁，所以$\frac{2{ρ}_{2}}{{ρ}_{1}}$＞2，所以c₂＞2c₁，
故答案為：2c₁＜c₂； 
（4）設分解后生成A_m，則有2mAH₃=2A_m+3mH₂，密閉容器中氣體分子總的物質的量增加了75%，
則有$\frac{2+3m}{2m}$=1+0.75，
m=4，
可得反應的方程式為4AH₃=A₄+6H₂，
故答案為：4AH₃=A₄+6H₂．

點評 本題考查物質的量有關計算、微粒數目計算，比較基礎，注意理解化學式的意義．