Question

恒溫下，將amol氮?dú)馀cbmol氫氣的混合氣體通入一個(gè)固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
求：（1）反應(yīng)進(jìn)行到某時(shí)刻t時(shí)，n（N₂）=13mol，n（NH₃）=6mol，計(jì)算a=

16

（2）反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體的體積為716.8L（標(biāo)況下），其中NH₃的含量（體積分?jǐn)?shù)）為25%，計(jì)算平衡時(shí)NH₃的物質(zhì)的量，n（NH₃）=

8mol

．
（3）原混合氣體與平衡時(shí)混合氣體的總物質(zhì)的量之比（寫(xiě)出最簡(jiǎn)整數(shù)比，下同）n（始）：n（平）=

5：4

（4）原混合氣體中，a：b=

2：3

（5）達(dá)到平衡時(shí)，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率之比，α（N₂）：α（H₂）=

1：2

（6）平衡混合氣體中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=

3：3：2

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)三段式計(jì)算．
（2）計(jì)算出混合氣體總的物質(zhì)的量，利用體積分?jǐn)?shù)計(jì)算氨氣的物質(zhì)的量．
（3）利用差量法計(jì)算原混合氣體的物質(zhì)的量．
（4）原混合氣體的物質(zhì)的量減去氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為氫氣的物質(zhì)的量，據(jù)此計(jì)算．
（5）計(jì)算出達(dá)到平衡時(shí)，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率，據(jù)此計(jì)算．
（6）計(jì)算出達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量，據(jù)此計(jì)算．

解答：解：（1）根據(jù)方程式計(jì)算：
      N₂ （g）+3H₂（g）2NH₃（g），
起始：a        b                      0
轉(zhuǎn)化：3        9                      6 
t時(shí)刻：a-3     b-9                    6
a-3=13，則a=16，
故答案為：16；
（2）反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體為

716.8L

22.4L/mol

=32mol，其中NH₃的物質(zhì)的量為32mol×25%=8mol．
故答案為：8nol
（3）利用差量法計(jì)算：
       N₂ （g）+3H₂（g）2NH₃（g），物質(zhì)的量減少△n    
      1mol       3mol                 2mol              2mol
轉(zhuǎn)化：4mol       12mol                8mol              8mol
故原混合氣體為32mol+8mol=40mol，
則原混合氣體與平衡混合氣體的物質(zhì)的量之比n（始）：n（平）=40mol：32mol=5：4．
故答案為：5：4
（4）由（1）知a=16mol，則b=40mol-16mol=24mol，
所以：a：b=16mol：24mol=2：3．
故答案為：2：3
（5）達(dá)到平衡時(shí)，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率之比α（N₂）：α（H₂）=

4mol

16mol

：

12mol

24mol

=1：2．
故答案為：1：2
（6）平衡混合氣的組成為：N₂12 mol，H₂12 mol，NH₃為8 mol．
平衡混合氣體中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=12mol：12mol：8mol=3：3：2．
故答案為：3：3：2．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度不大，注意利用三段式法結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算．