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NO和O2的物质的量之比的求算

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/07/23 08:21:08
一定量的NO与一定量的O2混合充分反应(设无N2O4生成)后,气体的密度是相同状况下H2密度的20倍。求混合前NO和O2的物质的量之比。
NO和O2的物质的量之比的求算
解题思路: 一氧化氮与氧气反应得到二氧化氮气体。气体密度比对应气体的摩尔质量之比。气体的摩尔质量等于气体的质量除以气体的物质的量。
解题过程:
一定量的NO与一定量的O2混合充分反应(设无N2O4生成)后,气体的密度是相同状况下H2密度的20倍。求混合前NO和O2的物质的量之比。
解答过程:
根据阿伏伽德罗定律推论3:P=DRT/M(P为压强;D为密度;R为一个常数;T为温度;M为摩尔质量)
可知:同温同压下气体密度比对应气体的摩尔质量之比
则可知一氧化氮与氧气反应后混合气的摩尔质量为20*2g/mol=40g/mol
涉及的反应为2NO+O2=2NO2
由于一氧化氮与氧气的相对量未知,则二者均可能过量。不考虑四氧化二氮的生成,则反应气体成分可能为
一氧化氮与二氧化氮(一氧化氮过量);氧气与二氧化氮(氧气过量)
然后分别讨论,采用十字交叉法计算即可
1
假设为一氧化氮与二氧化氮(一氧化氮过量)
全是一氧化氮 摩尔质量为30 6 3
实际摩尔质量为40
全是二氧化氮 摩尔质量 46 10 5
可知剩余的一氧化氮与生成的二氧化氮的物质的量之比为3:5
假设剩余一氧化氮为3mol;则生成的二氧化氮为5mol
根据反应方程式2NO+O2=2NO2
可知生成5mol二氧化氮,需要消耗一氧化氮为5mol;氧气为2.5mol
故可知初态一氧化氮与氧气的物质的量之比为(5+3):2.5=16:5
2
氧气与二氧化氮(氧气过量)
全是氧气 摩尔质量为32 6 3
实际摩尔质量为40
全是二氧化氮 摩尔质量 46 8 4
可知剩余的氧气与生成的二氧化氮的物质的量之比为3:4
假设剩余氧气为3mol;则生成的二氧化氮为4mol
根据反应方程式2NO+O2=2NO2
可知生成4mol二氧化氮,需要消耗一氧化氮为4mol;氧气为2mol
故可知初态一氧化氮与氧气的物质的量之比为4:(3+2)=4:5
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最终答案:略