Question

12．有三種氣體O₂、CH₄、H₂
（1）在同溫同壓下的密度比為16：8：1．
（2）等質量時在同溫同壓下的體積比為1：2：16，分子數比為1：2：16，原子數之比為1：5：16
（3）若同溫下三種氣體的密度相同，則壓強之比為1：8：16．

Answer 1

分析 同溫同壓下，根據PV=nRT，n=$\frac{m}{M}$，ρ=$\frac{M}{Vm}$結合公式中各個物理量及三種氣體的組成分析解答．

解答 解：（1）依據ρ=$\frac{M}{Vm}$，可知：同溫同壓下，氣體密度之比等于摩爾質量之比，所以O₂、CH₄、H₂在
同溫同壓下的密度比為32：16：2=16：8：1；
故答案為：16：8：1；
（2）分別取32gO₂、CH₄、H₂，則三種氣體的物質的量分別為：
n（O₂）=$\frac{32g}{32g/mol}$=1mol；n（CH₄）=$\frac{32g}{16g/mol}$=2mol；n（H₂）=$\frac{32g}{2g/mol}$=16mol；
所以相同質量的三種氣體物質的量之比為：1：2：16；
依據PV=nRT可知同溫同壓下氣體的氣體之比等于物質的量之比，所以等質量時在同溫同壓下的體積比為：1：2：16；
依據N=NN_A，所以等質量時在同溫同壓下分子數比為：1：2：16；
氧氣為3原子分子，甲烷為5原子分子，氫氣為雙原子分子，所以等質量O₂、CH₄、H₂原子數 之比：1×2：2×5：16×2=2：10：32=1：5：16；
故答案為：1：2：16；1：2：16；1：5：16；
（3）根據PV=nRT，n=$\frac{m}{M}$，得PM=ρRT，ρ，T相同則壓強與M成反比，所以若同溫下O₂、CH₄、H₂三種氣體的密度相同，則壓強之比為2：16：32=1：8：16，
故答案為：1：8：16．

點評 本題考查了阿伏伽德羅定律及其推論，熟悉相關公式并能靈活運用公式是解本題關鍵，根據公式中各個物理量來分析解答，題目難度不大．