Question

9．在一容積為5L的密閉容器中放1mol 0₂放電產生下列反應：3O₂═2O₃，一段時間后，測得有20%的O₂轉化為O₃，若溫度和體積不變，對所得氣體的下列說法不正確的是（　　）

• A． 平均摩爾質量為31.8g/mol
• B． 質量仍為32g
• C． 密度仍與原氣體密度相同
• D． 對氫氣的相對密度大

Answer 1

分析 A．有20%的O₂轉化為O₃，則參加反應的n（O₂）=1mol×20%=0.2mol，剩余氧氣物質的量=1mol×（1-20%）=0.8mol，根據氧氣和臭氧關系得反應后n（O₃）=$\frac{2}{3}$×0.2mol=$\frac{2}{15}$mol，反應后混合氣體平均摩爾質量=$\frac{1mol×32g/mol}{0.8mol+\frac{2}{15}mol}$；
B．根據質量守恒定律確定混合氣體質量；
C．氣體密度ρ=$\frac{m}{V}$；
D．標況下混合氣體體積=（0.8mol+$\frac{2}{15}$mol）×22.4L/mol≈21L，該條件下氣體體積為5L，所以該條件下氣體密度較大．

解答 解：A．有20%的O₂轉化為O₃，則參加反應的n（O₂）=1mol×20%=0.2mol，剩余氧氣物質的量=1mol×（1-20%）=0.8mol，根據氧氣和臭氧關系得反應后n（O₃）=$\frac{2}{3}$×0.2mol=$\frac{2}{15}$mol，反應后混合氣體平均摩爾質量=$\frac{1mol×32g/mol}{0.8mol+\frac{2}{15}mol}$=34.29g/mol，故A錯誤；
B．反應前氧氣質量=1mol×32g/mol=32g，根據質量守恒定律確定混合氣體質量為32g，故B正確；
C．氣體密度ρ=$\frac{m}{V}$，氣體質量不變、體積不變，所以密度不變，故C正確；
D．標況下混合氣體體積=（0.8mol+$\frac{2}{15}$mol）×22.4L/mol≈21L，該條件下氣體體積為5L，所以該條件下氣體密度較大，故D正確；
故選A．

點評 本題考查根據方程式計算，為高頻考點，側重考查質量守恒定律、物質的量有關計算等知識點，易錯選項是C，注意該反應過程中容器體積不變，為易錯點．