题目内容
【题目】如图所示,一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a和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____mol
(2)甲室中气体的质量为____g
(3)甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为___。
(4)经过查资料知道HCl+NH3=NH4Cl(NH4Cl常温下是固体),如果将板a去掉,当HCl与NH3完全反应后,活塞b将静置于刻度“___”处(填数字)
【答案】1 11 11 2
【解析】
(1)相同条件下,气体的物质的量之比等于其体积之比;
(2)先计算乙室中HCl气体的质量,由甲、乙两室中气体的质量之差为10.9g计算可得;
(3)由甲室中气体的物质的量为1mol,质量为11g计算;
(4)先计算甲室中氨气和氢气的物质的量,再分析氨气与氯化氢反应后剩余气体的物质的量,由相同条件下,气体的体积之比等于其物质的量之比确定活塞b的位置。
(1)相同条件下,气体的物质的量之比等于其体积之比,看图可知甲、乙两室气体的体积比为5:3,故其物质的量之比为5:3,所以甲室中气体的物质的量为=1mol,故答案为:1;
(2)乙室中HCl气体的质量为0.6mol×36.5g/mol=21.9g,则甲室中气体的质量为21.9g-10.9g=11g,故答案为:11;
(3)甲室中气体的物质的量为1mol,质量为11g,甲室中NH3、H2的平均摩尔质量为=11g/mol,则甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为11,故答案为:11;
(4)设甲室中氨气的物质的量为x,氢气的物质的量为y,根据其物质的量、质量列方程组为:x+y=1①,17x+2y=11②,解①②可得x=0.6mol、y=0.4mol;如果将板a去掉,0.6mol HCl与0.6mol NH3恰好完全反应生成氯化铵固体,剩余H2的物质的量为0.4mol,相同条件下,气体的体积之比等于其物质的量之比,所以活塞b将会左移至2处,故答案为:2。