Question

NH₃和Cl₂可快速反应：2NH₃+3Cl₂→N₂+6HCl．有100L NH₃和Cl₂混合气体，充分反应后的混合气体中N₂占混合气体的

1

7

，则N₂的物质的量为（标准状况下数据）（　　）

• A、0.263mol
• B、0.483mol
• C、0.663mol
• D、0.893mol

Answer 1

分析：反应2NH₃+3Cl₂=N₂+6HCl中，NH₃和Cl₂恰好完全反应时，混合气体中N₂占混合气体的

1

7

，由于氨气与HCl可以反应生成HN₄Cl，而充分反应后的混合气体中N₂占混合气体的

1

7

，则有两类情况：
①Cl₂与氨气恰好反应，根据方程式计算混合气体总体积，进而计算氮气体积，据此解答；
②NH₃过量时，发生反应8NH₃+3Cl₂=N₂+6HN₄Cl，剩余混合气体为氮气、氨气，设Cl₂有x L，利用差量法表示出混合气体减少量、生成氮气的体积，再根据反应后混合气体中氮气的含量列方程，进而计算氮气的体积，据此解答．

解答：解：反应2NH₃+3Cl₂=N₂+6HCl中，NH₃和Cl₂恰好完全反应时，混合气体中N₂占混合气体的

1

7

，由于氨气与HCl可以反应生成HN₄Cl，而充分反应后的混合气体中N₂占混合气体的

1

7

，则有两类情况：
①Cl₂与氨气恰好反应，由方程式可知5体积气体生成7体积气体，故反应后混合气体总体积=100L×

7

5

=120L，则氮气体积为120L×

1

7

=20L，故其物质的量=

20L

22.4L/mol

=0.893mol；
②NH₃过量时，发生反应8NH₃+3Cl₂=N₂+6HN₄Cl，剩余混合气体为氮气、氨气，设Cl₂有x L，则：
8NH₃+3Cl₂=N₂+6HN₄Cl  气体体积减少
     3    1             10
     xL  

1

3

x L         

10

3

x L
由题意可知，

1 3 x L

100L- 10 3 x  L

=

1

7

，解得x=

300

17

，
故氮气的物质的量=

300 17 L× 1 3

22.4L/mol

=0.263mol，
故选AD．

点评：本题考查混合物计算、根据方程式计算，难度中等，根据反应后氮气的含量确定可能情况是关键，学生容易忽略氨气与HCl反应生成氯化铵情况．