Question

【題目】（題文）如圖所示，一密閉容器被無摩擦、可滑動(dòng)的兩隔板a、b分成甲、乙兩室；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，在乙室中充入NH3 0.4 mol，甲室中充入HCl、N2的混合氣體，靜止時(shí)隔板位置如圖所示。已知甲、乙兩室中氣體的質(zhì)量差為17.3g。

（1）甲室中氣體的質(zhì)量為________。

（2）甲室中HCl、N2的物質(zhì)的量之比為______。

（3）將隔板a去掉，當(dāng)HCl與NH3充分反應(yīng)生成NH4Cl固體（反應(yīng)方程式為：HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)，僅發(fā)生此反應(yīng)），隔板b將位于刻度“________”處（填數(shù)字，不考慮固體物質(zhì)產(chǎn)生的壓強(qiáng)），此時(shí)體系的平均摩爾質(zhì)量________。

Answer 1

【答案】24.1 g1:3425.25g/mol

【解析】

試題(1)乙室中充入NH3，則氨氣的質(zhì)量為m=n·M=0.4mol×17g/mol=6.8g，已知甲、乙兩室中氣體的質(zhì)量差為17.3g，則甲中氣體的質(zhì)量為17.3g+6.8g=24.1g；(2)相同條件下，氣體的物質(zhì)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(zhì)的量之比為2：1，在乙室中充入NH3的物質(zhì)的量是 0.4mol，所以甲室中氣體為0.8mol，甲中氣體的質(zhì)量為24.1g，設(shè)其中HCl的物質(zhì)的量為x，氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為y，根據(jù)其物質(zhì)的量、質(zhì)量列方程組為：x+y＝0.8，36.5x+28y＝24.1，解得x=0.2mol，y=0.6mol，所以HCl、N2的物質(zhì)的量之比為0.2mol：0.6mol=1：3； (3)乙室中NH3的物質(zhì)的量為0.4mol，甲中HCl的物質(zhì)的量為0.2mol，二者混合會(huì)發(fā)生反應(yīng)：NH3+HCl=NH4Cl,由于二者反應(yīng)的物質(zhì)的量的比是1:1，所以反應(yīng)生成NH4Cl固體，剩余NH3的物質(zhì)的量為0.2mol，剩余的氣體總物質(zhì)的量為n= n(NH3)+n(N2)= 0.2mol+0.6mol=0.8mol，相同條件下，氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比，開始時(shí)氣體總物質(zhì)的量為1.2mol，其活塞b在6處，現(xiàn)在氣體總物質(zhì)的量為0.8mol，所以活塞b將會(huì)左移至“4”處；體系的平均摩爾質(zhì)量M="m÷n=" (0.2mol×17g/mol+ 0.6mol×28g/mol) ÷(0.2mol+0.6mol) = 25.25g/mol。