Question

7．由CO、H₂和O₂組成的混合氣體60mL．在一定條件下恰好完全反應，測得生成物在101kPa，120℃下對氮氣的相對密度為1.262，則原混合氣體中H₂的體積分數約為（　　）

• A． $\frac{2}{9}$
• B． $\frac{2}{3}$
• C． $\frac{1}{3}$
• D． $\frac{1}{2}$

Answer 1

分析 CO、H₂和O₂組成的混合氣體在一定條件下恰好完全反應，生成CO₂和H₂O，在101kPa，120℃下對氮氣的相對密度為1.262，則混合氣體的平均相對分子質量為1.262×28=35.34，根據平均相對分子質量可計算CO₂與H₂O的物質的量的比值，進而計算原混合氣體中H₂所占的體積分數．

解答 解：CO、H₂和O₂組成的混合氣體在一定條件下恰好完全反應，生成CO₂和H₂O，在101kPa，120℃下對空氣的相對密度為
1.293，則混合氣體的平均相對分子質量為1.262×28=35.34，
設CO₂的物質的量為xmol，H₂O的物質的量為ymol，
混合氣體平均摩爾質量=$\frac{44x+18y}{x+y}$g/mol=35.34g/mol
x：y=2：1，
根據C、H、O 元素質量守恒，得到，反應物中，CO、H₂、O₂的體積比分別為4：2：3，
則原混合氣體中H₂所占的體積分數=$\frac{2}{4+2+3}$=$\frac{2}{9}$，故選A．

點評 本題考查混合物的有關計算，為高頻考點，明確相同條件下氣體摩爾質量與密度關系是解本題關鍵，注意原子守恒的靈活運用，題目難度不大．