Question

高中化学题，求高手解答！

在一压强始终与外界大气压相同的密闭容器中，将适量硫粉和碳粉的混合物与一定量的O2完全反应，恢复到常温，放出594.875kJ的热量，反应后O2有剩余。在标准状况下测得反应后混合气体的体积为44.8L，已知反应后的混合气体中某种气体(A)的质量与物质的量均为另两种气体只和，且C(s)+O2(g)=CO2(g)中每1mol碳反应放出热量393.5kJ。
(1)投入O2的总体积在标准状况下的体积为多少L？
(2)A是什么气体？
(3)反应后混合气体的平均摩尔质量为？
(4)混合气体中n(CO2)/n(SO2)=?
(5)1mol硫完全燃烧放出热量多少kJ

Answer 1

（1）O2和C、S反应生成CO2、SO2气体比都是1:1，所以投入O2的量等于混合气体的量，为2mol
（2）气体(A)的质量与物质的量均为另两种气体只和，所以A的相对分子介于另外两种气体之间，所以A气体为CO2
（3）平均摩尔质量等于CO2的摩尔质量，等于44g/mol
（4）用十字交叉法可知剩余O2和SO2的物质的量之比为5:3，设O2为5xmol，则SO2为3xmol，CO2为8xmol，有3x+5x+8x=2mol ,所以，x=1/8mol
n(CO2)/n(SO2)=8x：3x=8:3
（5）Q（CO2)=393.5*1=393.5kj
Q(SO2)=594.875-393.5=201.375KJ
1mol硫完全燃烧放出热量Q=201.375KJ/(3/8)=537KJ

追问

为什么气体(A)的质量与物质的量均为另两种气体只和，所以A的相对分子就介于另外两种气体之间？为什么平均摩尔质量等于CO2的摩尔质量？十字交叉法是什么？

追答

你想想，质量等于物质的量乘以相对分子质量，A和两气体的物质的量相等，如果A的相对分子质量比两种气体的都小，那么A的质量比两种气体的总质量小，如果A的相对分子质量比两种气体的都大，那么A的质量比两种气体的总质量大。所以A的相对分子就介于另外两种气体之间

这个题计算并不难，关键是理解和条件转化，挖掘隐含条件。
快点采纳吧。

Answer 2

C+O2=CO2
12 32 44
S+O2=SO2
32 32 64
不管氧气是不是剩余，混合气体的体积是44.8L，极为2mol，所以有
1、投入O2的总体积在标准状况下的体积为44.8L
2、SO2
3、2mol（等压变化，体积不变，平均摩尔了为2mol）
4、1:1（已知反应后的混合气体中某种气体(A)的质量与物质的量均为另两种气体之和）
5、594.875-393.5=201.375kJ

Answer 3

由题意和化学方程式可知，消耗氧气的量和产生SO2，CO2的量相同，所以氧气的量也是2摩尔，
假设A是CO2，某种气体(A)的质量与物质的量均为另两种气体之和，
C(s)+O2(g)=CO2 S(s)+O2(g)=SO2
1 1 1 1
X X Y Y 设剩余O2的物质的量为Z ，A为 CO2
X=Y+Z , 44X=64Y+32Z
则CO2，SO2的量之比是8比3，剩余氧气的量是5，总氧气的量是8+3+5=16
平均摩尔质量为(8\16X2X44+3\16X2X64+5\16X2X32)\2=49MOL\L
(594.875kJ-393.5kJ\MOL乘以8\16X2MOL)除以3\8=537kJ