Question

4．一個密閉容器，中間有一可自由滑動的隔板（厚度可忽略）將容器分成兩部分，當左邊充入1molN₂，右邊充入CO和CO₂的混合氣體共8g時，隔板處于如圖位置（左、右兩側(cè)溫度相同），下列說法正確的是（　　）

• A． 右邊CO與CO₂分子數(shù)之比為1：3
• B． 右側(cè)氣體密度是相同條件下氫氣密度的18倍
• C． 右側(cè)CO的質(zhì)量為1.75g
• D． 若隔板處于距離右端$\frac{1}{6}$處，其他條件不變，則前后兩次壓強之比為25：24

Answer 1

分析 當左邊充入1molN₂，右邊充入CO和CO₂的混合氣體共8g，左、右室的壓強相等，則右室中CO和CO₂的總物質(zhì)的量為1mol×$\frac{\frac{1}{5}}{\frac{4}{5}}$=0.25mol，設(shè)CO和CO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.25}\\{28x+44y=8g}\end{array}\right.$，解得x=0.1875、y=0.0625．
A．分子數(shù)目之比等于物質(zhì)的量之比；
B．根據(jù)$\overline{M}$=$\frac{{m}_{總}}{{n}_{總}}$計算平均摩爾質(zhì)量，相同條件下氣體密度之比等于其摩爾質(zhì)量之比；
C．根據(jù)m=nM計算CO的質(zhì)量；
D．若隔板處于距離右端$\frac{1}{6}$處，則右室氣體物質(zhì)的量為1mol×$\frac{\frac{1}{6}}{\frac{5}{6}}$=0.2mol，由PV=nRT可得P=cRT，則恒溫條件下壓強之比等于氣體總濃度之比．

解答 解：當左邊充入1molN₂，右邊充入CO和CO₂的混合氣體共8g，左、右室的壓強相等，則右室中CO和CO₂的總物質(zhì)的量為1mol×$\frac{\frac{1}{5}}{\frac{4}{5}}$=0.25mol，設(shè)CO和CO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.25}\\{28x+44y=8g}\end{array}\right.$，解得x=0.1875、y=0.0625．
A．分子數(shù)目之比等于物質(zhì)的量之比，右邊CO與CO₂分子數(shù)之比為0.187mol：0.0625mol=3：1，故A錯誤；
B．由此氣體的平均摩爾質(zhì)量為$\frac{8g}{0.25mol}$=32g/mol，相同條件下氣體密度之比等于其摩爾質(zhì)量之比，故右側(cè)氣體密度是相同條件下氫氣密度的$\frac{32g/mol}{2g/mol}$=16倍，故B錯誤；
C．CO的質(zhì)量為0.1875mol×28g/mol=5.25g，故C錯誤；
D．由PV=nRT可得P=cRT，則恒溫條件下壓強之比等于氣體總濃度之比，若隔板處于距離右端$\frac{1}{6}$處，則右室氣體物質(zhì)的量為1mol×$\frac{\frac{1}{6}}{\frac{5}{6}}$=0.2mol，則前后兩次壓強之比為$\frac{0.25}{\frac{1}{5}}$：$\frac{0.2}{\frac{1}{6}}$=25：24，故D正確，
故選：D．

點評 本題考查阿伏伽德羅定律及其推論，注意根據(jù)PV=nRT理解阿伏伽德羅定律及其推論，難度中等．