题目内容

【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

【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,

所以答案是: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,

所以答案是: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;

所以答案是:4;25.25g/mol.

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