Question

【题目】如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室；标准状况下，在乙室中充入NH3 0.4mol，甲室中充入HCl、N2的混合气体，静止时隔板位置如图所示．已知甲、乙两室中气体的质量差为17.3g．

（1）甲室中气体的质量为 ．
（2）甲室中HCl、N2的物质的量之比为 ．
（3）将隔板a去掉，当HCl与NH3充分反应生成NH4Cl固体后（仅发生此反应），隔板b将位于刻度“”处（填数字，不考虑固体物质产生的压强），此时体系的平均摩尔质量 ．

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 ， 则氨气的质量为m=nM=0.4mol×17g/mol=6.8g，已知甲、乙两室中气体的质量差为17.3g，则甲中气体的质量为17.3g+6.8g=24.1g，故答案为：24.1g；（2）相同条件下，气体的物质的量之比等于其体积之比，看图可知甲、乙两室气体的体积比为2：1，故其物质的量之比为2：1，在乙室中充入NH3 0.4mol，所以甲室中气体为0.8mol，甲中气体的质量为24.1g，设HCl的物质的量为x，氮气的物质的量为y，根据其物质的量、质量列方程组为： ，解得x=0.2mol，y=0.6mol，所以HCl、N2的物质的量之比为0.2mol：0.6mol=1：3，故答案为：1：3；（3）乙室中NH3的物质的量为0.4mol，甲中HCl的物质的量为0.2mol，所以反应生成NH4Cl固体，剩余NH3的物质的量为0.2mol，剩余的气体总物质的量为0.8mol，相同条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，开始时气体总物质的量为1.2mol，其活塞b在6处，现在气体总物质的量为0.8mol，所以活塞b将会左移至“4”处；体系的平均摩尔质量M= = =25.25g/mol；
故答案为：4；25.25g/mol．
（1）乙室中充入NH3 ， 根据m=nM求出氨气的质量，根据质量差求出甲中气体的质量；（2）根据甲室中气体的物质的量和质量计算HCl和氮气的物质的量之比；（3）根据剩余气体的物质的量计算剩余气体所占体积，从而确定b的位置，根据M= 计算．