Question

11．NO₂、NH₃、O₂混合氣體共1.2mol，通過稀硫酸后溶液質量增加45g，氣體體積縮小為2.24L（標況），將帶火星的木條插入其中，木條不復燃，原混合氣體的平均相對分子質量為（　　）

• A． 46
• B． 40
• C． 37.5
• D． 17

Answer 1

分析 根據混合氣體所發(fā)生的反應：氨氣與稀硫酸溶液發(fā)生反應、NO₂和O₂在溶液中發(fā)生反應結合公式n=$\frac{V}{{V}_{m}}$進行計算．

解答 解：氨氣與稀硫酸溶液發(fā)生如下反應：2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄（若氨氣過量，則過量的氨氣會溶于水）；NO₂和O₂在溶液中發(fā)生如下反應：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；2NO+O₂=2NO₂；將兩個反應方程式相加可得總反應方程式：O₂+4NO₂+2H₂O=4HNO₃（此反應僅用于計算）由質量守恒定律可得：溶液增加的質量為溶解的氣體的質量，所以溶液增加的質量加剩余氣體的質量為原混合氣體的質量，帶火星的木頭不復燃說明氧氣充分反應，則剩余的2.24L氣體為NO；剩余氣體的物質的量為n=$\frac{V}{{V}_{m}}$=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol；，則剩余的NO的質量為m=n×M=0.1mol×30g/mol=3g，所以原混合氣體的質量為3g+45g=48g，所以原混合氣體的平均摩爾質量M=$\frac{m}{n}$=$\frac{48g}{1.2mol}$=40g/mol．
綜上所述結合選項，則得出結論：原混合氣體的平均相對分子質量為40（摩爾質量在數值上等于相對分子質量）．
故選B．

點評 本題是一道平均分子量的計算題，考查學生分析和解決問題的能力，綜合性較強，難度較大．