Question

高一必修一化学问题

1. 标准状态下，H2、CO2按质量比4:1混合，求混合气体平均M。
2. H2、N2、CO2三种气体当密度、温度、体积相同时，压强最小的是？

Answer 1

（1）设CO2的质量为 m ，则H2的质量为 4m 。
n（CO2）= m/44 n（H2）= 4m/2 = 2m
总质量为m（总）= 5m 总物质的量为 n（总）= m/44 + 2m
平均相对分子质量 M=m（总）/n（总）
=5m/（m/44 + 2m）
=2.47 g/mol
（2）温度相同时，压强越大，摩尔体积越小。
摩尔体积：Vm=V/n=V/(m/M)=M/ρ
密度ρ相等，摩尔质量M越大，Vm越大，压强越小。
因为CO2的摩尔质量为44，最大，因此压强最小。

也可由理想气体公式 PV=nRT=（m/M）RT 进行讨论。
由PV=nRT=（m/M）RT 得 PM=ρRT
（其中 P为压强，V为体积，m为质量，ρ为密度，M为摩尔质量，R为常数，T为温度 ，n为物质的量）
由此可见，ρ相等，T相等，R为常数，因此M越大，压强P越小。
故压强最小的是 CO2

Answer 2

1、平均M=总质量除以总物质的量=（4+1）/（4/2+1/44）
2、根据PM=密度*RT，可知相对分子质量越大，压强越小。

Answer 3

设 氢气有4X克，二氧化碳有X克
则 氢气的物质的量为4X/2=2X mol，二氧化碳的物质的量为X/44 mol
则 平均M= 总质量/总的物质的量=(4X+X)/(2X +X/44 )

根据PV=nRT n=m/M
得到 PV=(m/M)RT
再变形得到 PM=(m/V)RT 而密度ρ=m/V
最后得到 PM=ρRT 密度、温度相同时 （R为一个常数）
PM（氢气）= PM（氮气）= PM（二氧化碳）
所以M最大的二氧化碳压强最小