Question

【題目】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NH3 0.4mol，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差為17.3g．

（1）甲室中氣體的質量為 ．
（2）甲室中HCl、N2的物質的量之比為 ．
（3）將隔板a去掉，當HCl與NH3充分反應生成NH4Cl固體后（僅發生此反應），隔板b將位于刻度“”處（填數字，不考慮固體物質產生的壓強），此時體系的平均摩爾質量 ．

Answer 1

【答案】
（1）24.1g
（2）1：3
（3）4；25.25g/mol
【解析】解：（1）乙室中充入NH3 ， 則氨氣的質量為m=nM=0.4mol×17g/mol=6.8g，已知甲、乙兩室中氣體的質量差為17.3g，則甲中氣體的質量為17.3g+6.8g=24.1g，故答案為：24.1g；（2）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2：1，故其物質的量之比為2：1，在乙室中充入NH3 0.4mol，所以甲室中氣體為0.8mol，甲中氣體的質量為24.1g，設HCl的物質的量為x，氮氣的物質的量為y，根據其物質的量、質量列方程組為： ，解得x=0.2mol，y=0.6mol，所以HCl、N2的物質的量之比為0.2mol：0.6mol=1：3，故答案為：1：3；（3）乙室中NH3的物質的量為0.4mol，甲中HCl的物質的量為0.2mol，所以反應生成NH4Cl固體，剩余NH3的物質的量為0.2mol，剩余的氣體總物質的量為0.8mol，相同條件下，氣體的體積之比等于其物質的量之比，開始時氣體總物質的量為1.2mol，其活塞b在6處，現在氣體總物質的量為0.8mol，所以活塞b將會左移至“4”處；體系的平均摩爾質量M= = =25.25g/mol；
故答案為：4；25.25g/mol．
（1）乙室中充入NH3 ， 根據m=nM求出氨氣的質量，根據質量差求出甲中氣體的質量；（2）根據甲室中氣體的物質的量和質量計算HCl和氮氣的物質的量之比；（3）根據剩余氣體的物質的量計算剩余氣體所占體積，從而確定b的位置，根據M= 計算．