Question

恒温下，将a mol N₂与b mol H₂的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
（1）若反应进行到某时刻t时，n1（N₂）=13mol，n1（NH₃）=6mol，计算a的值．
（2）反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L（标准状况下），其中NH₃的含量（体积分数）为25%．计算平衡时NH₃的物质的量．
（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比（写出最简整数比，下同）．n1（始）：n1（平）=

 

．
（4）原始混合气体中，a：b=

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：

分析：（1）根据生成氨气的物质的量，利用物质的量之比等于化学计量数之比计算参加反应的氮气的物质的量，t时刻时氮气的物质的量与参加反应的氮气的物质的量之和为a的值；
（2）计算出混合气体总的物质的量，利用体积分数计算氨气的物质的量；
（3）根据（1）中的计算可知平衡时总的物质的量，再利用差量法计算原混合气体的物质的量；
（4）原混合气体的物质的量减去氮气的物质的量为氢气的物质的量，据此计算．

解答： 解：（1）反应进行到t时，测的N₂为13mol，NH₃为6mol，由方程式可知，参加反应的氮气的物质的量为6mol×

1

2

=3mol，故氮气的起始物质的量为：13mol+3mol=16mol，即a=16，答：a的值为16；
（2）反应达平衡时，混合气体为

716.8L

22.4L/mol

=32mol，其中NH₃的物质的量为32mol×25%=8mol．
答：平衡时NH₃的物质的量8mol；
（3）利用差量法计算：
       N₂ （g）+3H₂（g）

催化剂    .

高温高压

  2NH₃（g），物质的量减少△n     
      1mol       3mol                 2mol              2mol
转化：4mol       12mol                8mol              8mol
故原混合气体为32mol+8mol=40mol，则原混合气体与平衡混合气体的物质的量之比n1（始）：n1（平）=40mol：32mol=5：4，
故答案为：5：4；
（4）由（1）知a=16mol，则b=40mol-16mol=24mol，所以：a：b=16mol：24mol=2：3．
故答案为：2：3．

点评：本题考查化学平衡的计算，题目难度较大，注意利用三段式法结合化学方程式计算．