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，n_t（N₂）=13mol，n_t（NH₃）=6mol，则a=

16

（2）反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L（标况下），其中NH₃的含量（体积分数）为25%．则平衡时NH₃的物质的量为

8mol

．
（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比为

5：4

．
（4）平衡混合气体中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）等于

3：3：2

．

Answer 1

分析：（1）根据生成氨气的物质的量，利用三段式计算；
（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）根据（1）（2）中数据计算出达到平衡时，反应混合物各组分的物质的量，据此计算．

解答：解：（1）根据方程式计算：
          N₂ （g）+3H₂（g）

催化剂

高温高压

      2NH₃（g），
 起始（mol）：a        b                    0
 转化（mol）：3        9                    6 
t时刻（mol）：a-3     b-9                   6
所以a-3=13，则a=16，
故答案为：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；
故答案为：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n（始）：n（平）=40mol：32mol=5：4，
故答案为：5：4；
（4）平衡混合气的组成为：N₂为16mol-4mol=12 mol，NH₃为8 mol，H₂为32mol-12mol-8mol=12mol，
平衡混合气体中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=12mol：12mol：8mol=3：3：2，
故答案为：3：3：2．

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