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NH30.4mol，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HCl、N2的质量之比为_____ 。

(2)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)，此时体系的平均相对分子质量为 。

Answer 1

【答案】（1）73:168；（2）4；25.25

【解析】试题分析：(1)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NH30.4mol，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：x+y＝0.8，36.5x+28y＝24.1，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，因此HCl、N2的质量之比为0.2mol×36.5g/mol：0.6mol×28g/mol =73：168，故答案为：73：168；

(2)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。