Question

【題目】如圖所示，一密閉容器被無摩擦、可滑動的兩隔板a和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，靜止時活塞位置如圖。已知甲、乙兩室中氣體的質量之差為10.9g。

（1）甲室中氣體的物質的量為____mol

（2）甲室中氣體的質量為____g

（3）甲室中NH3、H2的平均相對分子質量為___。

（4）經過查資料知道HCl+NH3=NH4Cl（NH4Cl常溫下是固體），如果將板a去掉，當HCl與NH3完全反應后，活塞b將靜置于刻度“___”處（填數字）

Answer 1

【答案】1 11 11 2

【解析】

（1）相同條件下，氣體的物質的量之比等于其體積之比；

（2）先計算乙室中HCl氣體的質量，由甲、乙兩室中氣體的質量之差為10.9g計算可得；

（3）由甲室中氣體的物質的量為1mol，質量為11g計算；

（4）先計算甲室中氨氣和氫氣的物質的量，再分析氨氣與氯化氫反應后剩余氣體的物質的量，由相同條件下，氣體的體積之比等于其物質的量之比確定活塞b的位置。

（1）相同條件下，氣體的物質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，故其物質的量之比為5：3，所以甲室中氣體的物質的量為=1mol，故答案為：1；

（2）乙室中HCl氣體的質量為0.6mol×36.5g/mol=21.9g，則甲室中氣體的質量為21.9g-10.9g=11g，故答案為：11；

（3）甲室中氣體的物質的量為1mol，質量為11g，甲室中NH3、H2的平均摩爾質量為=11g/mol，則甲室中NH3、H2的平均相對分子質量為11，故答案為：11；

（4）設甲室中氨氣的物質的量為x，氫氣的物質的量為y，根據其物質的量、質量列方程組為：x+y=1①，17x+2y=11②，解①②可得x=0.6mol、y=0.4mol；如果將板a去掉，0.6mol HCl與0.6mol NH3恰好完全反應生成氯化銨固體，剩余H2的物質的量為0.4mol，相同條件下，氣體的體積之比等于其物質的量之比，所以活塞b將會左移至2處，故答案為：2。