Question

在恒溫下，將a mol N₂與b mol H₂的混合氣體通入一個(gè)固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
（1）反應(yīng)進(jìn)行到某時(shí)刻t時(shí)，n_t（N₂）=13mol，n_t（NH₃）=6mol，計(jì)算a的值

16

．
（2）反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體的體積為716.8L（折算成標(biāo)況下），其中NH₃的含量（體積分?jǐn)?shù)）為25%．計(jì)算平衡時(shí)NH₃的物質(zhì)的量

8mol

．
（3）原混合氣體與平衡混合氣體總物質(zhì)的量之比（寫出最簡比，下同）n（始）：n（平）=

5：4

．
（4）原混合氣體中a：b=

2：3

．
（5）達(dá)到平衡時(shí)，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率之比α（N₂）：α（H₂）=

1：2

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)三段式計(jì)算；
（2）計(jì)算出混合氣體總的物質(zhì)的量，利用體積分?jǐn)?shù)計(jì)算氨氣的物質(zhì)的量；
（3）利用差量法計(jì)算原混合氣體的物質(zhì)的量；
（4）原混合氣體的物質(zhì)的量減去氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為氫氣的物質(zhì)的量，據(jù)此計(jì)算；
（5）計(jì)算出達(dá)到平衡時(shí)，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率，據(jù)此計(jì)算．

解答：解：（1）根據(jù)方程式計(jì)算：
              N₂ （g）+3H₂（g）

催化劑

高溫高壓

2NH₃（g），
起始量（mol）：a        b                0
轉(zhuǎn)化量（mol）：3        9                6
t時(shí)刻（mol）：a-3      b-9               6
a-3=13，則a=16，
故答案為：16；
（2）反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體為

716.8L

22.4L/mol

=32mol，其中NH₃的物質(zhì)的量為32mol×25%=8mol．
故答案為：8nol
（3）利用差量法計(jì)算：
       N₂ （g）+3H₂（g）

催化劑

高溫高壓

2NH₃（g），物質(zhì)的量減少△n
       1mol     3mol            2mol               2mol
轉(zhuǎn)化：4mol      12mol           8mol               8mol
故原混合氣體為32mol+8mol=40mol，
則原混合氣體與平衡混合氣體的物質(zhì)的量之比n（始）：n（平）=40mol：32mol=5：4，
故答案為：5：4；
（4）由（1）知a=16mol，則b=40mol-16mol=24mol，
所以a：b=16mol：24mol=2：3，
故答案為：2：3；
（5）達(dá)到平衡時(shí)，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率之比α（N₂）：α（H₂）=

4mol

16mol

：

12mol

24mol

=1：2，
故答案為：1：2．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度不大，注意利用三段式法結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算．