Question

【題目】如下圖所示，一密閉容器被無摩擦、可滑動的兩隔板a、b分成甲、乙兩室；標準狀況下，在乙室中充入0．6mol HCl，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。下列說法正確的是

A.甲室的質量為32.8g或11g

B.甲室氣體的體積為22.4L

C.甲室中NH3和H2的物質的量之比為2:3

D.抽開隔板a，已知NH3+HCl=NH4Cl（固體），隔板b最終停在3處

Answer 1

【答案】B

【解析】

A. 在乙室中HCl氣體的物質的質量是0.6mol×36.5g/mol=21.9g，因為單位體積的NH3或H2的質量都比HCl小，所以混合氣體的質量也比HCl少。則混合氣體的質量是21.9g-10.9g=11.0g，故A錯誤；

B. 在同溫同壓下，氣體的體積比等于它們的物質的量的比，n(混合）：n(HCl）=5:3；由于n(HCl）=0.6mol，則n(混合）:0.6=5:3；n(混合）=1mol，標準狀況下，體積為22.4L，故B正確；

C. 假設混合氣體NH3、H2的物質的量分別是x、y。則x+y=1，17x+2y=11。解得x=0.6mol；y=0.4mol。所以在甲室中NH3、H2的物質的量之比n(NH3):n(H2）=0.6:0.4=3:2，故C錯誤；

D. 將隔板a去掉，發生下列反應：HCl(g）+NH3(g）=NH4Cl(s），由于n(HCl）= n(NH3）=0.6mol，當HCl與NH3充分反應后，容器中的HCl和NH3恰好反應得到NH4Cl固體，最后只剩余0.4mol的氫氣。由于在同溫同壓下，氣體的體積比等于它們的物質的量的比，所以0.6mol的氣體具有3個體積，則0.4mol的氣體占據2個體積。因此充分反應后，活塞b將位于刻度“2”處，故D錯誤；

正確答案是B。