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）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1.0mol，故答案為：1.0；
（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，故答案為：11.0；
（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：

x+y=1 17x+2y=11

，

x=0.6 y=0.4

所以氨氣和氫氣的物質的量之比=0.6mol：0.4mol=3：2，
其質量之比=（0.6mol×17g/mol）：（0.4mol×2g/mol）=51：4，
故答案為：3：2；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，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．