Question

（2012?長寧區(qū)二模）將一定量的H₂、CO和CO₂的混合氣體通入盛有足量Na₂O₂粉末（Na₂O₂體積忽略不計）的密閉容器中，用電火花引燃直至反應完全．恢復到原溫度，容器內的壓強為原來的

1

4

，則原混合氣體的平均相對分子質量不可能是（　　）

A．24

B．15

C．30

D．36

Answer 1

分析：Na₂O₂與CO₂反應：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，CO與H₂在氧氣中完全燃燒，生成CO₂和H₂O，生成的CO₂和H₂O再與Na₂O₂反應．2CO+O₂

點燃  .

2CO₂，一氧化碳與二氧化碳物質的量相等，Na₂O₂與CO₂反應：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，質量增重△m=2Na₂CO₃-2Na₂O₂=2CO，可知反應后固體質量增加量為CO的質量；2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O，生成的水與氫氣物質的量相等，Na₂O₂與H₂O反應2：H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂，質量增重△m=2H₂O-O₂=2H₂，可知反應后固體增加的質量為氫氣質量，相當于是H₂、CO與過氧化鈉直接發(fā)生化合反應，恢復到原溫度，容器內的壓強為原來的

1

4

，剩余氣體可能為O₂，不可能為H₂或CO，利用端值法討論判斷混合氣體的平均相對分子質量的范圍．

解答：解：Na₂O₂與CO₂反應：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，CO與H₂在氧氣中完全燃燒，生成CO₂和H₂O，生成的CO₂和H₂O再與Na₂O₂反應．2CO+O₂

點燃  .

2CO₂，一氧化碳與二氧化碳物質的量相等，Na₂O₂與CO₂反應：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，質量增重△m=2Na₂CO₃-2Na₂O₂=2CO，可知反應后固體質量增加量為CO的質量；2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O，生成的水與氫氣物質的量相等，Na₂O₂與H₂O反應2：H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂，質量增重△m=2H₂O-O₂=2H₂，可知反應后固體增加的質量為氫氣質量，相當于是H₂、CO與過氧化鈉直接發(fā)生化合反應，恢復到原溫度，容器內的壓強為原來的

1

4

，剩余氣體可能為O₂，不可能為H₂或CO，
如剩余氣體為氧氣，應為原體積的

1

4

，由方程式可知為原體積的

1

2

，如為H₂和CO₂的混合物，混合氣體的平均相對分子質量為

2+44

2

=23，
如為CO和CO₂的混合物，混合氣體的平均相對分子質量為

28+44

2

=36，
則混合氣體的平均相對分子質量介于23～36，
故選BD．

點評：本題考查混合物的計算，題目難度較大，注意當氣體剩余時，能正確判斷剩余氣體的成分，為解答該題的關鍵．