Question

7．相同条件下，某Cl₂与O₂混合气体100ml恰好与150mlH₂化合成HCl和H₂O，则混合气体中Cl₂与O₂的体积比为1：1，混合气体的平均摩尔质量为51.5g•mol^-1．

Answer 1

分析 由于氯气能与氢气化合生成氯化氢，氧气与氢气化合生成水，设与氯气的气体为X，则氧气的体积为（100mL-x），根据方程式表示出各自消耗氢气的体积，结合消耗氢气总体积列方程计算，相同条件下体积之比等于物质的量之比，根据$\overline{M}$=$\frac{m}{n}$计算平均摩尔质量，进而确定平均摩尔质量．

解答 解：由Cl₂+H₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2HCl，2H₂+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O可知，氯气与氢气的体积比是1：1．氧气与氢气的体积比是1：2．，设氯气的气体为x，则与氯气反应的氢气的体积也为x，氧气的体积为（100mL-x）．与氧气反应的氢气的体积为2（100mL-x）．所以，x+2（100mL-x）=150mL 解得：x=50mL，氧气的体积为100mL-50mL=50mL，所以，混合气体中Cl₂和O₂的体积之比为50mL：50mL=1：1．假设氯气和氧气各1摩尔，则混合气体的平均摩尔质量为：$\frac{71g+32g}{2mol}$=51.5g/mol，则混合气体的平均摩尔质量为 51.5g•mol^-1．
故答案为：1：1； 51.5g•mol^-1．

点评 本题考查混合物的计算，根据反应的方程式，找出氯气与氢气、氧气与氢气反应的体积关系是解答本题的关键，题目难度不大．