Question

5．將NO₂、O₂、NH₃的混合氣體26.88L通過H₂SO₄后，溶液質量增加45.75g，氣體體積縮小為2.24L，將帶火星的木條插入剩余氣體中，木條不復燃．則原混合氣體的平均相對分子質量為（氣體體積均在標準狀況下測定）（　　）

• A． 40.625
• B． 42.15
• C． 38.225
• D． 42.625

Answer 1

分析 2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄（若氨氣過量，則過量的氨氣會溶于水）；NO₂和O₂在溶液中發生如下反應：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO、2NO+O₂=2NO₂，將兩個反應方程式相加可得總反應方程式：O₂+4NO₂+2H₂O=4HNO₃，混合氣體的物質的量為$\frac{26.88L}{22.4L/mol}$=1.2mol，帶火星的木條插入剩余氣體中，木條不復燃，可知剩余氣體只有NO，其物質的量為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，結合反應計算．

解答 解：2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄（若氨氣過量，則過量的氨氣會溶于水）；NO₂和O₂在溶液中發生如下反應：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO、2NO+O₂=2NO₂，將兩個反應方程式相加可得總反應方程式：O₂+4NO₂+2H₂O=4HNO₃，混合氣體的物質的量為$\frac{26.88L}{22.4L/mol}$=1.2mol，帶火星的木條插入剩余氣體中，木條不復燃，可知剩余氣體只有NO，其物質的量為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
由質量守恒定律可得：溶液增加的質量為溶解的氣體的質量，所以溶液增加的質量加剩余氣體的質量為原混合氣體的質量，帶火星的木頭不復燃說明氧氣充分反應，則剩余的2.24L氣體為NO，剩余的NO的質量為m=n×M=0.1mol×30g/mol=3g，所以原混合氣體的質量為3g+45.75g=48.75g，所以原混合氣體的平均摩爾質量M=$\frac{48.75g}{1.2mol}$=40.625g/mol．
即原混合氣體的平均相對分子質量為40.625（摩爾質量在數值上等于相對分子質量），
故選A．

點評 本題考查化學反應方程式的計算，為高頻考點，把握質量守恒判斷混合氣體的質量為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，題目難度不大．