Question

【题目】如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a和b分成甲、乙两室。标准状况下，在乙室中充入0.6mol HCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时活塞位置如图。已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9g。

（1）甲室中气体的物质的量为____mol

（2）甲室中气体的质量为____g

（3）甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为___。

（4）经过查资料知道HCl+NH3=NH4Cl（NH4Cl常温下是固体），如果将板a去掉，当HCl与NH3完全反应后，活塞b将静置于刻度“___”处（填数字）

Answer 1

【答案】1 11 11 2

【解析】

（1）相同条件下，气体的物质的量之比等于其体积之比；

（2）先计算乙室中HCl气体的质量，由甲、乙两室中气体的质量之差为10.9g计算可得；

（3）由甲室中气体的物质的量为1mol，质量为11g计算；

（4）先计算甲室中氨气和氢气的物质的量，再分析氨气与氯化氢反应后剩余气体的物质的量，由相同条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比确定活塞b的位置。

（1）相同条件下，气体的物质的量之比等于其体积之比，看图可知甲、乙两室气体的体积比为5：3，故其物质的量之比为5：3，所以甲室中气体的物质的量为=1mol，故答案为：1；

（2）乙室中HCl气体的质量为0.6mol×36.5g/mol=21.9g，则甲室中气体的质量为21.9g-10.9g=11g，故答案为：11；

（3）甲室中气体的物质的量为1mol，质量为11g，甲室中NH3、H2的平均摩尔质量为=11g/mol，则甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为11，故答案为：11；

（4）设甲室中氨气的物质的量为x，氢气的物质的量为y，根据其物质的量、质量列方程组为：x+y=1①，17x+2y=11②，解①②可得x=0.6mol、y=0.4mol；如果将板a去掉，0.6mol HCl与0.6mol NH3恰好完全反应生成氯化铵固体，剩余H2的物质的量为0.4mol，相同条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，所以活塞b将会左移至2处，故答案为：2。