Question

【题目】(1)______mol H2O中含有的氧原子数与1.5 mol CO2中含有的氧原子数相等。

(2)将等物质的量的NH3和CH4混合，混合气体中NH3与CH4的质量比为________。

(3)要使NH3与CH4含相同数目的H原子，则NH3和CH4的物质的量之比为__________。

(4)臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性.实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：

① 若在上述反应中有30 %的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为________(保留一位小数)

②将8L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5L，其中臭氧为__________L

③实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L (标准状况)通入盛有20.0g铜粉的反应器中，充分加热后（气态全部参加反应），粉末的质量变为21.6g，则原混合气中臭氧的体积分数为__________，该混合气体对氢气的相对密度为_________________。

Answer 1

【答案】3 17：16 4：3 35.6 3 50% 20

【解析】

(1)根据物质分子中含有的O原子个数关系计算；

(2)根据n=计算；

(3)根据氨分子与甲烷分子中含有的H原子个数关系计算；

(4)①设原有O2 为1 mol，计算转化的氧气与生成的臭氧的物质的量，进而计算剩余的氧气的物质的量，根据平均摩尔质量计算；

②根据差量法计算臭氧的体积；

③先计算混合气体的物质的量，设臭氧的体积分数为a，根据氧原子守恒根据氧原子守恒解题，根据混合气体的平均相对分子质量比等于其密度比。

(1) 1.5 mol CO2中含有的氧原子的物质的量是3mol，由于H2O中含有1个O原子，所以O原子的物质的量是3mol，则H2O的物质的量也就是3mol；

(2)假如气体的物质的量都是1mol，则1molNH3质量是17g，1molCH4的质量是16g，所以等物质的量的氨气与甲烷的物质的量的比是17：16；

(3)1个NH3中含有3个H原子，1个CH4中含有4个H原子，若二者含相同数目的H原子，假如都是12mol，则NH3和CH4的物质的量之比为(12÷3)：(12÷4)=4：3；

(4)①设原有O2 1 mol，发生反应的O2为1 mol×30%=0.3 mol，由反应3O2 2O3知：生成的O3为0.2 mol，故反应后所得气体O3为0.2mol和O2为(1-0.3)mol=0.7 mol，因此平均摩尔质量==35.6 g/mol；

②由反应3O2 2O3知反应消耗3体积O2，会产生2体积的O3，气体体积减少1L。现在气体体积由反应前8L变为反应后的6.5L，气体积减少8L-6.5L=1.5L，则其中含有臭氧为1.5L×2=3L；

③混合气体的物质的量n==0.04mol，设臭氧的体积分数为a，根据氧原子守恒，0.04mol×a×3+0.04mol×(1-a)×2=mol，解得a=50%，即其中含有O2、O3的物质的量分别是0.02mol，0.02mol，则混合气体的平均相对分子质量==40，该混合气体对氢气的相对密度为D=M(混)：M(H2)=40:2=20。