Question

求解化学题：在容积不同的多个密闭容器内，分别充入同量的N2和H2，在不同温度下

Answer 1

根据气体状态方程 PV = nRT，我们可以推导出气体的摩尔质量：
M = (mRT) / (PV)
其中，M 表示气体的摩尔质量，m 表示气体的质量，R 是气体常数，T 是气体的温度，P 是气体的压强，V 是气体的体积，n 是气体的摩尔数。
由于 N2 和 H2 的化学式分别为 N2 和 H2，它们的摩尔质量分别为 28 g/mol 和 2 g/mol。
假设我们在容积为 V1 和 V2 的密闭容器内，分别充入相同摩尔数的 N2 和 H2，且容器内的气体温度和压强相同。根据气体状态方程，我们可以列出如下的等式：
(N2 的摩尔数) * R * T / V1 = (H2 的摩尔数) * R * T / V2
将上式中的摩尔数表示为质量除以摩尔质量的比值，可以得到：
(mN2 / MN2) * R * T / V1 = (mH2 / MH2) * R * T / V2
化简可得：
(mN2 / V1) / MN2 = (mH2 / V2) / MH2
根据上式，我们可以计算出在相同温度和压强下，两种气体的质量比。因此，我们可以在不同温度下比较两种气体的质量比来判断它们的相对密度大小。
举例来说，假设我们在容积为 1 L 和 2 L 的密闭容器内，分别充入相同摩尔数的 N2 和 H2，且容器内的气体温度为 273 K，压强为 1 atm。根据上述公式，我们可以得到：
(mN2 / V1) / MN2 = (mH2 / V2) / MH2
(mN2 / 1) / 28 = (mH2 / 2) / 2
mN2 = 14 mH2
因此，在相同温度和压强下，N2 的密度是 H2 的 14 倍。
需要注意的是，由于氢气具有较小的分子质量，它的相对密度较小，在常温常压下，它的密度只有空气的 1/14 左右。因此，实验时需要注意安全措施，避免氢气泄漏和爆炸等意外情况的发生。

Answer 2

A B点未达平衡，此图像注意看线的变化趋势，横坐标为温度，A---C段 若反应达平衡，温度升高，平衡左移，氨体积分数增应减小，线的变化趋势显示增大，说明反应仍在正向进行，未达平衡。故平衡点是CDE