Question

如圖所示，一密閉容器被無摩擦、可滑動的兩隔板a和b分成甲、乙兩室。標準狀況下，在乙室中充入0.6molHCl，甲室中充入NH₃、H₂的混合氣體，靜止時活塞位置如下圖。已知甲、乙兩室中氣體的質量之差為10.9g。

請回答下列問題：

（1）甲室中氣體的物質的量為___________mol。

（2）甲室中氣體的質量為__________g。

（3）甲室中NH₃、H₂的物質的量之比為_____________，質量比為___________。

（4）經過查資料知道HCl+NH₃=NH₄Cl（NH₄Cl常溫下是固體），如果將板a去掉，當HCl與NH₃完全反應后，活塞b將靜置于刻度“________”處（填數字）。

Answer 1

（1）1.0   （2）11.0    （3）3:2   51:4    （4）2

解析：（1）看圖可知甲、乙兩室氣體的體積比為5:3，故其物質的量之比為5:3，所以甲室中氣體為1.0mol。

（2）HCl氣體的質量為0.6mol×36.5g/mol=21.9g，則甲室中氣體的質量為21.9g－10.9g=11.0g。

（3）NH₃、H₂混合氣體的平均相對分子質量為11.0g/mol，用十字交叉法可求出二者的物質的量之比為3:2，質量比為51:4。

（4）甲室中NH₃的物質的量為1.0mol×3/5=0.6mol，恰好等于HCl的物質的量，所以二者恰好完全反應生成NH₄Cl固體，剩余H₂的物質的量為0.4mol，所以活塞b將會左移至“2”處。