Question

【題目】如圖所示，一密閉容器被無摩擦、可滑動的兩隔板a、b分成甲、乙兩室；標準狀況下，在乙室中充入NH30.4mol，甲室中充入HCl、N2的混合氣體，靜止時隔板位置如圖所示。已知甲、乙兩室中氣體的質量差為17.3g。

(1)甲室中HCl、N2的質量之比為_____ 。

(2)將隔板a去掉，當HCl與NH3充分反應生成NH4Cl固體后(僅發生此反應)，隔板b將位于刻度“________”處(填數字，不考慮固體物質產生的壓強)，此時體系的平均相對分子質量為 。

Answer 1

【答案】(1)73:168；(2)4；25.25

【解析】

試題分析：(1)相同條件下，氣體的物質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，故其物質的量之比為2：1，在乙室中充入NH3 0.4mol，所以甲室中氣體為0.8mol，甲中氣體的質量為24.1g，設HCl的物質的量為x，氮氣的物質的量為y，根據其物質的量、質量列方程組為：x+y＝0.8，36.5x+28y＝24.1，解得x=0.2mol，y=0.6mol，所以HCl、N2的物質的量之比為0.2mol：0.6mol=1：3，因此HCl、N2的質量之比為0.2mol×36.5g/mol：0.6mol×28g/mol =73：168，故答案為：73：168；

(2)乙室中NH3的物質的量為0.4mol，甲中HCl的物質的量為0.2mol，所以反應生成NH4Cl固體，剩余NH3的物質的量為0.2mol，剩余的氣體總物質的量為0.8mol，相同條件下，氣體的體積之比等于其物質的量之比，開始時氣體總物質的量為1.2mol，其活塞b在6處，現在氣體總物質的量為0.8mol，所以活塞b將會左移至“4”處；體系的平均摩爾質量M===25.25g/mol，故答案為：4；25.25g/mol。