Question

（1）在标准状况下，气体A的密度为1.25g/L，气体B相对于氢气的密度为21，若8.96LA和B的混合气体的质量为13.44g，则混合物中A与B的体积比为

3：2

．
（2）同温同压下的SO₂与氦气，若质量相同，两种气体的体积比为

1：16

；若体积相同时，两种气体的质量比为

16：1

．
（3）将炭粉与wg氧气置于密闭容器中，经高温充分反应后，恢复到初始温度，测得反应前后压强分别为P_o、P．已知：P=nP_o，加入炭粉质量xg与n的变化关系如图．
①n的最小值为

1

，此时x的取值范围为

0＜x≤

3

8

w

g．②n的最大值为

2

，此时x的取值范围为

x≥

3

4

w

g．③若实验测得n值为a，则容器内CO₂和CO的体积比为

（2-a）：2（a-1）

．

Answer 1

分析：（1）计算A、B的摩尔质量，令A、B的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量、体积之和列方程计算；
（2）同温同压下，体积之比等于物质的量之比，根据n=

m

M

可知，质量相等，体积之比与摩尔质量成反比；根据m=nM可知，条件下相同，质量之比等于摩尔质量之比；
（3）发生反应C+O₂

点燃  .

CO₂时，气体的物质的量不变，反应前后压强不变；发生反应2C+O₂

点燃  .

2CO时，气体物质的量增大，压强增大，故生成只是二氧化碳时n的值最小，生成CO且氧气恰好反应时n的值最大，根据方程式计算C的质量取值范围，由图可知③中碳与氧气都反应完毕，根据压强计算气体物质的量变化，再利用差量法计算解答．

解答：解：（1）标准状况下，气体A的密度为1.25g/L，则M（A）=1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol，气体B相对于氢气的密度为21，则M（B）=21×2g/mol=42g/mol，
令A、B的物质的量分别为xmol、ymol，则：

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

，
解得：x=0.24、y=0.16，
相同条件下，体积之比等于物质的量之比，故混合物中A与B的体积比为0.24mol：0.16mol=3：2，
故答案为：3：2；
（2）同温同压下的SO₂与氦气，若质量相同，体积之比等于物质的量之比，根据n=

m

M

可知，两种气体的体积比与摩尔质量成反比为4g/mol：64g/mol=1：6，根据m=nM可知，条件下相同，两种气体的质量之比等于摩尔质量之比为64g/mol：4g/mol=16：1，
故答案为：1：16；16：1；
（3）①发生反应C+O₂

点燃  .

CO₂时，n的值最小，气体的物质的量不变，反应前后压强不变，故n_最小=1，则

xg

12g/mol

≤

wg

32g/mol

，整理得x≤

3

8

w，即0＜x≤

3

8

w，
故答案为：0＜x≤

3

8

w；
②发生反应2C+O₂

点燃  .

2CO时，气体物质的量增大，氧气完全反应时，反应后CO为氧气2倍，压强最大，故n_最大=2，则

xg

12g/mol

≥2×

wg

32g/mol

，整理得x≥

3

4

w，
故答案为：x≥

3

4

w；
③由图可知1＜n＜2，两个反应都进行，反应物没有剩余，反应后混合气体物质的量为a×

wg

32g/mol

，故气体物质的量增大量为a×

wg

32g/mol

-

wg

32g/mol

=

w(a-1)

32

mol，则：
2C+O₂

点燃  .

2CO   气体物质的量增大
   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，
故容器内CO₂和CO的体积比=

(2-a)w

32

mol：

w(a-1)

16

mol=（2-a）：2（a-1），
故答案为：（2-a）：2（a-1）．

点评：本题考查混合物的有关计算，（3）中注意根据发生的反应进行解答，明确生成二氧化碳导致压强增大是关键，注意差量法的利用，题目计算量较大，属于字母讨论型计算，为易错题目，难度中等．