题目
在25℃,101.3kPa时,下面几种气体的混合气体中分压最大的是A. 0.1g H2;B. 1.0g He;C. 5.0g N2;D. 10g CO2。
在25℃,101.3kPa时,下面几种气体的混合气体中分压最大的是
A. 0.1g H2;
B. 1.0g He;
C. 5.0g N2;
D. 10g CO2。
题目解答
答案
B. 1.0g He;
解析
考查要点:本题主要考查分压的概念及阿伏伽德罗定律的应用。分压的大小由气体的物质的量决定,在相同温度和总压强下,物质的量越多,分压越大。
解题核心思路:
- 分压公式:根据道尔顿分压定律,分压 $P_i = \frac{n_i}{n_{\text{总}}} \cdot P_{\text{总}}$,其中 $n_i$ 为某气体的物质的量,$n_{\text{总}}$ 为总物质的量。
- 关键比较点:在总压强固定时,分压与物质的量成正比,因此只需比较各气体的物质的量即可。
破题关键:
- 正确计算每种气体的物质的量(公式:$n = \frac{m}{M}$,其中 $m$ 为质量,$M$ 为摩尔质量)。
- 注意不同气体的摩尔质量(如 $H_2$ 为 $2 \, \text{g/mol}$,$He$ 为 $4 \, \text{g/mol}$)。
步骤1:计算各选项的物质的量
- A. 0.1g H₂
摩尔质量 $M = 2 \, \text{g/mol}$,物质的量 $n = \frac{0.1}{2} = 0.05 \, \text{mol}$。 - B. 1.0g He
摩尔质量 $M = 4 \, \text{g/mol}$,物质的量 $n = \frac{1.0}{4} = 0.25 \, \text{mol}$。 - C. 5.0g N₂
摩尔质量 $M = 28 \, \text{g/mol}$,物质的量 $n = \frac{5.0}{28} \approx 0.1786 \, \text{mol}$。 - D. 10g CO₂
摩尔质量 $M = 44 \, \text{g/mol}$,物质的量 $n = \frac{10}{44} \approx 0.2273 \, \text{mol}$。
步骤2:比较物质的量
- $n_{\text{He}} = 0.25 \, \text{mol}$ 最大,因此 He 的分压最大。