Question

【題目】Ⅰ．如圖所示，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NH30.4mol，甲室中充入HCl、N2的混合氣體，靜止時隔板位置如圖所示。已知甲、乙兩室中氣體的質量之差為17.3g。

（1）甲室中HCl、N2的質量之比為__________________。

（2）將隔板a去掉，一段時間后，隔板b將穩定位于刻度“________’’處（填數字，不考慮固體物質產生的壓強），此時體系的平均相對分子質量為________。

Ⅱ．已知硫酸、氨水的密度與所加水的量的關系如圖所示，現有硫酸與氨水各一份，請根據表中信息，回答下列問題：

	溶質的物質的量濃度/molL-1	溶液的密度/gcm-3
硫酸	c1	ρ1
氨水	c2	ρ2

（1）表中硫酸的質量分數為________（不寫單位，用含c1、ρ1，的代數式表示）。

（2）物質的量濃度為c1molL-1的硫酸與水等體積混合（混合后溶液的體積變化忽略不計），所得溶液的物質的量濃度為________molL-1。

（3）將物質的量濃度分別為c2molL-1和0.2c2molL-1的氨水等質量混合，所得溶液的物質的量濃度__________0.6c2molL-1（填“大于”、“小于”或“等于”）（設混合后溶液的體積變化忽略不計）

Ⅲ．電解法處理含氮氧化物廢氣，可回收硝酸，具有較高的環境效益和經濟效益。實驗室模擬電解法吸收NOx的裝置如圖所示（圖中電極均為石墨電極）。

若用NO2氣體進行模擬電解法吸收實驗。

①寫出電解時NO2發生反應的電極反應式：_________________________________。

②若有標準狀況下2.24LNO2被吸收，通過陽離子交換膜的H+為________mol。

Answer 1

【答案】 73∶168 4 25.25 C1/2 大于 NO2-e-+H2O=NO3-+2H+ 0.1

【解析】試題分析：Ⅰ．依據相同條件下，氣體體積比等于氣體物質的量比分析；Ⅱ．（1）根據c=計算；

（2）根據稀釋過程中溶質的質量不變列式；

（3）氨水的濃度越高，其密度就越小，c2molL-1和0.2c2molL-1的氨水等質量混合，c2molL-1的氨水體積大；

Ⅲ．根據圖示，左室有氫氣生成，所以左室是陰極發生還原反應，右室是陽極發生氧化反應。

解析：Ⅰ．(1)看圖可知甲、乙兩室氣體的體積比為2:1，故其物質的量之比為2:1，所以甲室中氣體為0.8mol。 (2)NH3氣體的質量為0.4mol×17g/mol=6.8g，則甲室中氣體的質量為6.8g+17.3g =24.1g。 設 HCl 的物質的量是xmol，則36.5x+28(0.8-x)= 24.1g; x=0.2mol；所以氯化氫的質量是7.3g，氮氣的質量是16.8g，HCl、N2的質量之比為73∶168；（2）將隔板a去掉，氨氣和氯化氫反應生成氯化銨固體，反應后剩余0.6molN2和0.2molNH3，所以隔板b將穩定位于刻度“4’處；此時體系的平均相對分子質量為 25.25；

Ⅱ．（1）根據c=，表中硫酸的質量分數為。

（2）根據稀釋過程中溶質的質量不變，物質的量濃度為c1molL-1的硫酸與水等體積混合（混合后溶液的體積變化忽略不計），所得溶液的物質的量濃度為 = C1/2molL-1。

（3）根據題意，將物質的量濃度分別為c2molL-1和0.2c2molL-1的氨水等體積混合，所得溶液的物質的量濃度 ，氨水的濃度越高，其密度就越小，c2molL-1和0.2c2molL-1的氨水等質量混合，c2molL-1的氨水體積大，所以混合后，濃度大于0.6c2molL-1；

Ⅲ．根據圖示，左室有氫氣生成，所以左室是陰極，右室是陽極，①電解時NO2發生氧化反應反應，電極反應式：NO2-e-+H2O=NO3-+2H+。

②根據陽極反應式，若有標準狀況下2.24LNO2被吸收，轉移電子0.1mol，根據電荷守恒，通過陽離子交換膜的H+為0.1mol；