Question

8．一恒溫恒容的容器由隔板分成A、B兩室，隔板可自由滑動，兩室溫度始終保持20℃．A室內(nèi)裝有3mol H₂和1mol O₂的混合氣體，此時擋板位置如圖所示：請回答下列問題：
（1）B室中混合氣體的物質(zhì)的量為2mol．
（2）已知B室中混合氣體的密度是同溫同壓下氦氣密度的9.125倍，則B室中H₂和Cl₂的物質(zhì)的量之比為1：1．
（3）一定條件下，使A、B兩室內(nèi)的氣體分別充分反應(yīng)后再恢復(fù)至20℃，則隔板的位置在刻度2處附近，容器內(nèi)氣體的壓強與反應(yīng)前氣體壓強的比為1：2
（4）若（3）所得HCl氣體用500mL NaOH溶液恰好完全吸收，則NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為4mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）同溫同壓下，氣體的物質(zhì)的量之比等于其體積之比；
（2）混合氣體平均相對分子質(zhì)量為9.125×4=36.5，相當于HCl的相對分子質(zhì)量；
（3）根據(jù)方程式計算反應(yīng)后兩室中剩余氣體物質(zhì)的量，恢復(fù)原溫度后最終兩室中壓強相等，體積之比等于其物質(zhì)的量之比，可以確定活塞停留的位置；
B室中空氣物質(zhì)的量不變、溫度不變，反應(yīng)前后壓強之比與反應(yīng)前后體積成反比；
（4）由HCl+NaOH=NaCl+H₂O，可知n（NaOH）=n（HCl），再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算．

解答 解：（1）A、B兩室壓強與溫度相同，氣體的物質(zhì)的量之比等于其氣體之比，則B室中氣體物質(zhì)的量為4mol×$\frac{2}{4}$=2mol，故答案為：2；
（2）混合氣體平均相對分子質(zhì)量為9.125×4=36.5，相當于HCl的相對分子質(zhì)量，則B室中H₂和Cl₂的物質(zhì)的量之比為1：1，故答案為：1：1；
（3）由2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O，可知氫氣有剩余，剩余氫氣為3mol-2mol=1mol，B室中發(fā)生H₂+Cl₂=2HCl，氣體的物質(zhì)的量為2mol，恢復(fù)原溫度后最終兩室中壓強相等，體積之比等于其物質(zhì)的量之比，則A、B兩室的體積之比為1mol：2mol=1：2，則活塞停留在2刻度處；
B室中空氣物質(zhì)的量不變、溫度不變，反應(yīng)前后壓強之比與反應(yīng)前后體積成反比，則容器內(nèi)氣體壓強與反應(yīng)前氣體壓強之比為2：4=1：2，
故答案為：2；1：2；
（4）由HCl+NaOH=NaCl+H₂O，可知n（NaOH）=n（HCl）=2mol，則NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為$\frac{2mol}{0.5L}$=4mol/L，故答案為：4．

點評 本題考查阿伏伽德羅定律及其推論，側(cè)重考查學(xué)生計算能力，注意根據(jù)PV=nRT理解阿伏伽德羅定律及其推論．