Question

【題目】如圖所示，一密閉容器被無摩擦、可滑動的兩隔板a、b分成甲、乙兩室；標準狀況下，在乙室中充入0．6mol HCl，甲室中充入NH3、H2的混合氣體，靜止時活塞位置如下圖。已知甲、乙兩室中氣體的質(zhì)量之差為10．9g。

（1）甲室中氣體的物質(zhì)的量為______________。

（2）甲室中氣體的質(zhì)量為_______________。

（3）甲室中NH3，H2的物質(zhì)的量之比為_________________。

（4）將隔板a去掉，發(fā)生下列反應：HCl（g）+NH3（g）=NH4Cl（s），當HCl與NH3充分反應后，活塞b將位于刻度“_____________”處（填數(shù)字）。

Answer 1

【答案】1mol 11.0g 3:2 2

【解析】

（1）相同條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于其體積之比；
（2）根據(jù)m=nM計算乙室氣體的質(zhì)量，再結(jié)合甲乙的質(zhì)量差計算乙室氣體的質(zhì)量；
（3）根據(jù)甲室中氣體的物質(zhì)的量和質(zhì)量計算氨氣和氫氣的物質(zhì)的量之比、質(zhì)量之比；
（4）根據(jù)剩余氣體的物質(zhì)的量計算剩余氣體所占體積，從而確定b的位置。

（1）相同條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于其體積之比，看圖可知甲、乙兩室氣體的體積比為5：3，故其物質(zhì)的量之比為5：3，所以甲室中氣體為1.0mol；

（2）HCl氣體的質(zhì)量為0.6mol×36.5g/mol=21.9g，則甲室中氣體的質(zhì)量為21.9g-10.9g=11.0g；

（3）設(shè)氨氣的物質(zhì)的量為xmol，氫氣的物質(zhì)的量為ymol，

根據(jù)其物質(zhì)的量、質(zhì)量列方程組為：x+y=1，17x+2y=11；解得x=0.6，y=0.4；氨氣和氫氣的物質(zhì)的量之比=0.6mol：0.4mol=3：2；

（4）甲室中NH3的物質(zhì)的量為1.0mol×3/5=0.6mol，恰好等于HCl的物質(zhì)的量，所以二者恰好完全反應生成NH4Cl固體，剩余H2的物質(zhì)的量為0.4mol，相同條件下，氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比，所以活塞b將會左移至“2”處。