Question

【题目】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）若反应某时刻t时，n t （N2） = 13 mol，n t （NH3） = 6 mol，则a =__________mol；

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

n（始）∶n（平） =__________；

（4）原混合气体中，a∶b =__________；

（5）达到平衡时，N2和H2的转化率之比，α（N2）∶α（H2）= __________；

（6）平衡混合气体中，n（N2）∶n（H2）∶n（NH3） =__________________。

Answer 1

【答案】（1）16mol；（2）8mol；（3）5：4；（4）2：3 ；（5）1：2 ；（6）3:3:2。

【解析】

试题分析：（1）根据方程式计算：

N2 （g） ＋ 3H2（g） 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，

（2）反应达平衡时，混合气体的物质的量为n（总）=716.8L÷22.4L/mol=32mol，由于其中NH3的含量（体积分数）为25%，则含有NH3的物质的量为32mol×25%=8mol；

（3）利用差量法计算：

N2 （g） ＋ 3H2（g） 2NH3（g），物质的量减少△n

起始 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；（4）有（1）知a=16mol，故原混合气体为32mol+8mol=40mol，则b=40mol-16mol=24mol，所以a：b=16mol：24mol=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．（6）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。