Question

一道化学题请求高手解析

由CO2、H2、CO组成的混合气体在同温同压下与氮气密度相同，则他们的体积比为？
要有详细的过程哦，满意者加十分以上！！！

Answer 1

根据理想气体状态方程PV=nRT,密度ρ＝m/V,m=nM(M是分子量）可知PM=ρRT.由于CO2、H2、CO组成的混合气体在同温同压下与氮气密度相同，由此可知道CO2、H2、CO组成的混合气体的平均分子量与氮气的分子量相同。设 CO2、H2、CO的体积分别为 V1 ,V2 ,V3 ,物质的量为n1 ,n2 ,n3 .氮气的体积为V4 ,物质的量n4 ，有理想气体状态方程知道 V1/n1=V2/n2=V3/n3=V4/n4 ,假定CO2、H2、CO、N2 的分子量分别为 44 ，2 ，28 ，28 。则CO2、H2、CO组成的混合气体的平均分子量为（44n1+2n2+28n3)/(n1+n2+n3)=28,由此可知 V1 ：V2 ：V3＝26：16：X（X为任意值）

Answer 2

N2的分子量为28，CO的分子量也为28，二者相对密度相同，则混合气体中只要CO2与H2混合的相对密度与N2相同就可以了。
根据十字交叉法可得
CO2 44 26
28
H2 2 16
则CO2与H2的体积比为26:16=13:8
即三者混合气体中CO2与H2的体积比为13:8,与CO的体积比为任意比。

Answer 3

因为氮气和一氧化碳摩尔质量都是28，所以一氧化碳不用考虑，设二氧化碳占X，44xX＋2x（1－X）＝28，得X＝13／21，所以只要二氧化碳和氢气得体积比为13：8，一氧化碳无论为多少，其与氮气密度都相同

Answer 4

气体的密度比等于摩尔质量比，这种题有一种固定的算法，就是十字交叉法，具体的看产考资料，这里CO的摩尔质量与氮气相同，因而她可以是任意比值