Question

11．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，一密閉容器被無(wú)摩擦、可滑動(dòng)的兩隔板a和b分成甲、乙兩室，如圖所示．在乙室中充入0.06mol HCl，甲室中充入H₂、NH₃的混合氣體，靜止時(shí)活塞位置如下圖．已知甲、乙兩室中氣體的質(zhì)量之差為1.09g．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）甲室中氣體的物質(zhì)的量為0.1mol．
（2）甲室中氣體的質(zhì)量為1.1g．
（3）甲室中H₂、NH₃的物質(zhì)的量之比為2：3，質(zhì)量比為4：51．
（4）經(jīng)過查資料知道HCl+NH₃=NH₄Cl（NH₄Cl常溫下是固體），如果將板a去掉，當(dāng)HCl與NH₃完全反應(yīng)后，活塞b將靜置于刻度“2”處（填數(shù)字）．

Answer 1

分析 （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(jì)算乙室氣體的質(zhì)量，再結(jié)合甲乙的質(zhì)量差計(jì)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(jì)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(jì)算剩余氣體所占體積，從而確定b的位置．

解答 解：（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0.1mol，
故答案為：0.1；
（2）HCl氣體的質(zhì)量為0.06mol×36.5g/mol=2.19g，則甲室中氣體的質(zhì)量為2.19-1.09g=1.1g，故答案為：1.1；
（3）設(shè)氨氣的物質(zhì)的量為x，氫氣的物質(zhì)的量為y，
根據(jù)其物質(zhì)的量、質(zhì)量列方程組為：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.1}\\{17x+2y=1.1}\end{array}\right.$，x=0.06，y=0.04，
所以氨氣和氫氣的物質(zhì)的量之比=0.06mol：0.04mol=3：2，
其質(zhì)量之比=（0.06mol×17g/mol）：（0.04mol×2g/mol）=51：4，
故答案為：2：3；4：51；
（4）甲室中NH₃的物質(zhì)的量為0.1mol×3/5=0.06mol，恰好等于HCl的物質(zhì)的量，所以二者恰好完全反應(yīng)生成NH₄Cl固體，剩余H₂的物質(zhì)的量為0.04mol，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(huì)左移至“2”處，故答案為：2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了阿伏加德羅定律及其推論，明確相同條件下，氣體的體積與其物質(zhì)的量之間的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，并結(jié)合基本公式來分析解答，難度中等．