Question

将a L NH₃通入某恒温恒压的密闭容器中，在一定条件下让其分解，达到平衡后气体体积增大到b L（气体体积在相同条件下测定），下列说法中正确的是（　　）

• A、平衡后氨气的分解率为  

  a-b

  a

  ×100%
• B、平衡混合气体中H₂的体积分数为 

  3(b-a)

  2b

  ×100%
• C、反应前后气体的密度比为

  a

  b

• D、平衡后气体的平均摩尔质量为

  17a

  b

  g/mol

Answer 1

分析：存在可逆反应：2NH₃?N₂+3H₂，根据气体体积变化量，利用差量法计算平衡时参加反应的氨气体积、生成的氮气、氢气的体积，
A．氨气分解率=

参加反应氨气体积

氨气起始体积

×100%；
B．平衡混合气体中H₂的体积分数=

平衡时氢气体积

平衡时混合气体总体积

×100%；
C．混合气体总质量不变，根据ρ=

m

V

计算判断；
D．恒温恒压下，摩尔质量之比等于密度之比，据此计算．

解答：解：a L NH₃分解达到平衡后气体体积增大到b L，则气体体积变化量=（b-a）L，则：
   2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）    气体体积增大
    2       1       3          1+3-2=2
2（b-a）L （ b-a）L  3（b-a）L     （b-a）L
根据气体体积变化量，利用差量法计算平衡时参加反应的氨气体积、生成的氮气、氢气的体积，
A．氨气分解率=

2(b-a)L

aL

×100%=

2(b-a)

a

×100%，故A错误；
B．平衡混合气体中H₂的体积分数=

3(b-a)L

bL

×100%=

3(b-a)

b

×100%，故B错误；
C．混合气体总质量不变，根据ρ=

m

V

可知，反应前后气体的密度比=

m a

m b

=

b

a

，故C错误；
D．恒温恒压下，根据PV=nRT、n=m/M，V=m/ρ得PM=ρRT，摩尔质量之比等于密度之比，故M（平均）：17g/mol=b：a，故M（平均）=

17a

b

g/mol，故D正确，
故选D．

点评：本题考查化学平衡有关计算，注意利用差量法简化计算，D选项中注意阿伏伽德罗定律推论的应用，难度中等．