Question

（8分）如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、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，静止时活塞位置如下图。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          。

（2）甲室中气体的质量为         。

（3）甲室中NH₃，H₂的物质的量之比为            。

（4）将隔板a去掉，发生下列反应：HCl(g）+NH₃(g）=NH₄Cl(s），当HCl与NH₃充分反应后，活塞b将位于刻度“        ”处（填数字）。

Answer

（1）1mol；（2）11.0g；（3）3:2；（4）2

【解析】

试题分析：在同温同压下，气体的体积比等于它们的物质的量的比，n(混合）：n(HCl）=5:3；由于n(HCl）=0.6mol，则n(混合）:0.6=5:3；n(混合）=1mol。（2）在乙室中HCl气体的物质的质量是0.6mol×36.5g/mol=21.9g，因为单位体积的NH3或H2的质量都比HCl小，所以混合气体的质量也比HCl少。则混合气体的质量是21.9g-10.9g=11.0g；（3）假设混合气体NH3、H2的物质的量分别是x、y。则x+y=1，17x+2y=11。解得x=0.6mol；y=0.4mol。所以在甲室中NH3、H2的物质的量之比n(NH3）:n(H2）=0.6:0.4=3:2。（4）将隔板a去掉，发生下列反应：HCl(g）+NH3(g）=NH4Cl(s），由于n(HCl）= n(NH3）=0.6mol，当HCl与NH3充分反应后，容器中的HCl和NH3恰好反应得到NH4Cl固体，最后只剩余0.4mol的氢气。由于在同温同压下，气体的体积比等于它们的物质的量的比，所以0.6mol的气体具有3个体积，则0.4mol的气体占据2个体积。因此充分反应后，活塞b将位于刻度“2”处。

考点：考查阿伏伽德罗定律应用的知识。