Question

11．標準狀況下，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，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，靜止時活塞位置如下圖．已知甲、乙兩室中氣體的質量之差為1.09g．

請回答下列問題：
（1）甲室中氣體的物質的量為0.1mol．
（2）甲室中氣體的質量為1.1g．
（3）甲室中H₂、NH₃的物質的量之比為2：3，質量比為4：51．
（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“2”處（填數字）．

Answer 1

分析 （1）相同條件下，氣體的物質的量之比等于其體積之比；
（2）根據m=nM計算乙室氣體的質量，再結合甲乙的質量差計算乙室氣體的質量；
（3）根據甲室中氣體的物質的量和質量計算氨氣和氫氣的物質的量之比、質量之比；
（4）根據剩余氣體的物質的量計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氣體的質量為0.06mol×36.5g/mol=2.19g，則甲室中氣體的質量為2.19-1.09g=1.1g，故答案為：1.1；
（3）設氨氣的物質的量為x，氫氣的物質的量為y，
根據其物質的量、質量列方程組為：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.1}\\{17x+2y=1.1}\end{array}\right.$，x=0.06，y=0.04，
所以氨氣和氫氣的物質的量之比=0.06mol：0.04mol=3：2，
其質量之比=（0.06mol×17g/mol）：（0.04mol×2g/mol）=51：4，
故答案為：2：3；4：51；
（4）甲室中NH₃的物質的量為0.1mol×3/5=0.06mol，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0.04mol，相同條件下，氣體的體積之比等于其物質的量之比，所以活塞b將會左移至“2”處，故答案為：2．

點評 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的量之間的關系是解本題關鍵，并結合基本公式來分析解答，難度中等．