Question

恒溫下將a mol N₂與b mol H₂的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：

N₂（g）+3H₂(g)2NH₃(g)

（1）若反應(yīng)進(jìn)行到某時刻t時，n(N₂)=13 mol，n(NH₃)=6 mol，計算a的值。

（2）反應(yīng)達(dá)到平衡時，混合氣體的體積為716.8 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），其中NH₃的含量（體積分?jǐn)?shù)）為25%。計算平衡時NH₃的物質(zhì)的量。

（3）原混合氣體與平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比（寫出最簡整數(shù)比，下同），n_始∶n_平=________。

（4）原混合氣體中，a∶b=_________。

（5）達(dá)到平衡時，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率之比，α(N₂)∶α(H₂)=__________。

（6）平衡混合氣體中，n(N₂)∶n(H₂)∶n(NH₃)=______________。

Answer 1

（1）16  （2）8 mol  （3）5∶4  （4）2∶3

（5）1∶2  （6）3∶3∶2

解析：（1）由反應(yīng)方程式可知，t時生成6 mol NH₃必然反應(yīng)掉3 mol N₂,故a mol=n₁(N₂)+n(反應(yīng)掉的N₂）=13 mol+3 mol=16 mol。

（3）據(jù)反應(yīng)的特點(diǎn)可看出，生成NH₃的體積即是氣體減少的總體積，因此n(始）∶n(平）=V（始）∶V（平）=（1+25%）∶1=5∶4。

（4）n(始)=n(平)×=×=40 mol，b mol=n(始）-a mol=40 mol-16 mol=24 mol，故a∶b=16∶24=2∶3。

（5）由（2）知平衡時n(NH₃)=8 mol,則反應(yīng)掉N₂為8 mol×=4 mol，反應(yīng)掉H₂為8 mol×=12mol,則達(dá)到平衡時α(N₂)∶α(H₂)==1∶2。

（6）平衡混合氣體總物質(zhì)的量為32 mol,其中NH₃為8 mol,N₂為16 mol-4 mol=12 mol,H₂為24 mol-12 mol=12 mol。則n(N₂)∶n(H₂)∶n(NH₃)=12 mol∶12 mol∶8 mol=3∶3∶2。