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15.在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体6.72L,质量为12g、此混合物中CO和CO2物质的量比是1:3,CO的体积分数是25%,CO的质量分数是17.5%,C和O原子个数比是4:7,混合气体的平均相对分子质量是40,密度是1.79g/L,对氢气的相对密度是20.

分析 计算混合气体物质的量,根据总质量、总物质的量列方程计算CO和CO2,根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算混合气体的物质的量,令CO和CO2的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者物质的量及质量列方程计算x、y的值,可得二者物质的量之比;利用$\frac{CO的物质的量}{总物质的量}$计算CO的体积分数,根据m=nM计算CO的质量,再利用$\frac{CO的质量}{总质量}$×100%计算CO的质量分数,计算C原子、O原子的物质的量,据此判断C原子与O原子数目之比;根据$\overline{M}$=$\frac{{m}_{总}}{{n}_{总}}$计算平均摩尔质量.

解答 解:标况下CO和CO2组成的混合气体6.72L,物质的量为$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol,
令CO和CO2的物质的量分别为xmol、ymol,则:
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.3\\;}\\{28x+44y=12g}\end{array}\right.$
解得:x=0.075,y=0.225
混合物中CO和CO2的物质的量比为0.075:0.225=1:3,
CO的体积分数为$\frac{0.075}{0.3}$×100%=25%,
CO的质量为0.075mol×28g/mol=2.1g,故CO的质量分数为$\frac{2.1g}{12g}$×100%=17.5%,
所以混合气体中C和O两种原子的数目之比为(0.075mol+0.225mol):(0.075mol+2×0.225mol)=4:7,
混合气体平均摩尔质量为$\frac{12g}{0.3mol}$=40g/mol,密度是$\frac{12g}{6.72L}$=1.79g/L,对氢气的相对密度是$\frac{40}{2}$=20,
故答案为:1:3;  25%; 17.5%;  4:7; 40;1.79; 20.

点评 本题考查物质的量的相关计算,题目难度不大,侧重对基础知识的巩固.

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