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)+3H₃(g) 2NH₃(g)

(1)若反应进行到某时刻t时，n_t(N₂)=13 mol，n_t(NH₃)=6 mol，计算a的值。

（2）反应达平衡时，混合气体的体积为716.8 L（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），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

(1)a=16

(2)n_平(NH₃)=8 mol

(3)5∶4

(4)2∶3

(5)1∶2

(6)3∶3∶2

解析:

（1）由化学方程式可得：

N₂ + 3H₂2NH₃

开始    a     b          0

t₁时：  1     3          6

在t₁时生成6 mol NH₃，消耗3 mol N₂，所以a=13+3=16。

(2)平衡：n_总=32 mol。则n_平（NH₃）=32 mol×25%=8 mol。

（3）平衡时，n_总=n_平（N₂）+n_平（H₂）+n_平（NH₃）=32 mol，则有：

N₂  +  3H₂2NH₃

开始：  a      b        0

转化：  4 mol  12 mol    8 mol

平衡：  a-4    b-12      8

(a-4)+(b-12)+8=32,a=16 mol,

故b=24 mol

n(始）∶n(平)=5∶4

（4）原混合气体中：a∶b=16∶24=2∶3

(5)平衡时，N₂的转化率α(N₂)=×100%=25%

H₂的转化率α(H₂)=×100%=50%

故α(N₂)∶α(H₂)=1∶2

(6)平衡时n(N₂)∶n(H₂)∶n(NH₃)=12∶12∶8=3∶3∶2