Question

4．一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板（厚度可忽略）将容器分成两部分，当左边充入1molN₂，右边充入CO和CO₂的混合气体共8g时，隔板处于如图位置（左、右两侧温度相同），下列说法正确的是（　　）

• A． 右边CO与CO₂分子数之比为1：3
• B． 右侧气体密度是相同条件下氢气密度的18倍
• C． 右侧CO的质量为1.75g
• D． 若隔板处于距离右端$\frac{1}{6}$处，其他条件不变，则前后两次压强之比为25：24

Answer 1

分析 当左边充入1molN₂，右边充入CO和CO₂的混合气体共8g，左、右室的压强相等，则右室中CO和CO₂的总物质的量为1mol×$\frac{\frac{1}{5}}{\frac{4}{5}}$=0.25mol，设CO和CO₂的物质的量分别为xmol、ymol，则：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.25}\\{28x+44y=8g}\end{array}\right.$，解得x=0.1875、y=0.0625．
A．分子数目之比等于物质的量之比；
B．根据$\overline{M}$=$\frac{{m}_{总}}{{n}_{总}}$计算平均摩尔质量，相同条件下气体密度之比等于其摩尔质量之比；
C．根据m=nM计算CO的质量；
D．若隔板处于距离右端$\frac{1}{6}$处，则右室气体物质的量为1mol×$\frac{\frac{1}{6}}{\frac{5}{6}}$=0.2mol，由PV=nRT可得P=cRT，则恒温条件下压强之比等于气体总浓度之比．

解答 解：当左边充入1molN₂，右边充入CO和CO₂的混合气体共8g，左、右室的压强相等，则右室中CO和CO₂的总物质的量为1mol×$\frac{\frac{1}{5}}{\frac{4}{5}}$=0.25mol，设CO和CO₂的物质的量分别为xmol、ymol，则：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.25}\\{28x+44y=8g}\end{array}\right.$，解得x=0.1875、y=0.0625．
A．分子数目之比等于物质的量之比，右边CO与CO₂分子数之比为0.187mol：0.0625mol=3：1，故A错误；
B．由此气体的平均摩尔质量为$\frac{8g}{0.25mol}$=32g/mol，相同条件下气体密度之比等于其摩尔质量之比，故右侧气体密度是相同条件下氢气密度的$\frac{32g/mol}{2g/mol}$=16倍，故B错误；
C．CO的质量为0.1875mol×28g/mol=5.25g，故C错误；
D．由PV=nRT可得P=cRT，则恒温条件下压强之比等于气体总浓度之比，若隔板处于距离右端$\frac{1}{6}$处，则右室气体物质的量为1mol×$\frac{\frac{1}{6}}{\frac{5}{6}}$=0.2mol，则前后两次压强之比为$\frac{0.25}{\frac{1}{5}}$：$\frac{0.2}{\frac{1}{6}}$=25：24，故D正确，
故选：D．

点评 本题考查阿伏伽德罗定律及其推论，注意根据PV=nRT理解阿伏伽德罗定律及其推论，难度中等．