Question

由CO、H₂和O₂組成的混和氣體60mL，在一定條件下恰好完全反應，測得生成物在101kPa120℃下對氫氣的相對密度為18.75，則原混和氣體中H₂所占的體積分數為（　　）

• A、

  1

  6

• B、

  2

  3

• C、

  1

  4

• D、

  1

  3

Answer 1

考點：物質的量的相關計算

專題：計算題

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℃下對氫氣的相對密度為18.75，則混合氣體的平均相對分子質量為18.75×2=37.5，根據平均相對分子質量可計算CO₂與H₂O的物質的量的比值，根據原子守恒確定CO、H₂的體積之比，根據2CO+O₂=2CO₂、2H₂+O₂=2H₂O計算CO、H₂的總體積，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℃下對氫氣的相對密度為18.75，則混合氣體的平均相對分子質量為18.75×2=37.5，
設CO₂的物質的量為xmol，H₂O的物質的量為ymol，
則

44x+18y

x+y

=37.5，
整理得x：y=3：1，
根據原子守恒n（CO）：n（H₂）=n（CO₂）：n（H₂O）=3：1，
根據2CO+O₂=2CO₂、2H₂+O₂=2H₂O，可知CO、H₂的總體積=60mL×

2

3

=40mL，
故氫氣的體積=40mL×

1

1+3

=10mL，
則原混合氣體中H₂所占的體積分數為：

10mL

60mL

=

1

6

，
故選A．

點評：本題考查混合物的計算，難度中等，關鍵是根據混合氣體對氫氣的相對密度確定CO₂與H₂O的物質的量的比值，注意方程式的利用．