由CO2,H2和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同.则该混合气体中CO2,H2和CO的体积比为?A.29:8:13 B.22:1:14C.13:8:29 D.26:16:57选CD,为什么?,怎做的?

来源：学生作业帮助网编辑：作业帮时间：2024/05/05 16:41:59

由CO2,H2和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同.则该混合气体中CO2,H2和CO的体积比为?
A.29:8:13 B.22:1:14
C.13:8:29 D.26:16:57
选CD,为什么?,怎做的?

由CO2,H2和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同-----------即平均分子量28
其中CO分子量也是28
所以,只要CO2与H2混合成28即可,CO可以任意比例
十字交叉
CO2：44-----------------26
平均：-----------28
H2：2---------------------16
羧基,CO2：H2体积比=26：16=13：8
即CD

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第一步：设二氧化碳、氢气、一氧化碳的体积分别为V1、V2、V3。
则二氧化碳的质量为44(V1/Vm)，氢气的质量为2(V2/Vm)，一氧化碳的质量为
28(V3/Vm)。 Vm=22.4L/mol(标准情况下，其实也没啥用最后消去了)
第二步：带入密度计算公式：ρ=m/V。
则混合气体的密度为：(44V1+2V2+28V3)/[Vm(V1+V2+V3)]
由推导式ρ=M/Vm可得氮气的密度为28/Vm。
第三步：混合气体密度和氮气密度联立解方程。
28/Vm=(44V1+2V2+28V3)/[Vm(V1+V2+V3)]
最后计算消去V3，发现V1:V2=13:8，则只要二氧化碳和氢气体积之比为13:8即可

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同温同压下，不同气体的密度之比等于气体的相对分子质量之比（混合气体的相对分子质量是指平均相对分子质量），氮气的相对分子质量是28，如果混合气体的平均相对分子质量为28，则满足题意。混合气体中CO气体的相对分子质量也是28，所以只要CO2和H2两种气体的平均相对分子质量是28，就满足题意。CO2的相对分子质量是44，H2的相对分子质量是2，可以根据交叉法，求得两气体的体积比是（28-2）/（44-2...

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设CO2,H2和CO各x,y,z mol
则(44x+2y+28z)/[22.4(x+y+z)]=28/22.4
44x+2y+28z=28x+28y+28z
16x-26y=0
16x=26y
即x:y=26:16=13:8
本题由于CO的密度与氮气相同，所以不论CO有多少都不会有影响
而且体积比等于摩尔数比
所以答案选CD

C:(44*13+8*2)/(2+13)=28
D:(26*44+16*2)/(26+12)=28