Question

在恒温下，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）反应进行到某时刻t时，n_t（N₂）=13mol，n_t（NH₃）=6mol，计算a的值

16

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

8mol

．
（3）原混合气体与平衡混合气体总物质的量之比（写出最简比，下同）n（始）：n（平）=

5：4

．
（4）原混合气体中a：b=

2：3

．
（5）达到平衡时，N₂和H₂的转化率之比α（N₂）：α（H₂）=

1：2

．

Answer 1

分析：（1）根据三段式计算；
（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）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；
（5）计算出达到平衡时，N₂和H₂的转化率，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），
起始量（mol）：a        b                0
转化量（mol）：3        9                6
t时刻（mol）：a-3      b-9               6
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：8nol
（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）由（1）知a=16mol，则b=40mol-16mol=24mol，
所以a：b=16mol：24mol=2：3，
故答案为：2：3；
（5）达到平衡时，N₂和H₂的转化率之比α（N₂）：α（H₂）=

4mol

16mol

：

12mol

24mol

=1：2，
故答案为：1：2．

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．