Question

4．一定條件下1molN₂和4mol H₂通入到V升的容器中發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)前容器中的壓強為P，保持溫度和體積不變，10min后反應(yīng)達(dá)到平衡，此時容器內(nèi)混合氣體平均相對分子質(zhì)量為9，試求
（1）平衡時，氨氣的體積分?jǐn)?shù)為多少？
（2）平衡時，體系內(nèi)壓強為多少？（要求有詳細(xì)的計算過程）

Answer 1

分析 一定條件下1molN₂和4mol H₂通入到V升的容器中發(fā)生反應(yīng)，10min后反應(yīng)達(dá)到平衡，設(shè)轉(zhuǎn)化的氮氣為xmol，則：
            N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：1      4      0
變化量（mol）：x      3x     2x
平衡量（mol）：1-x    4-3x   2x
平衡容器內(nèi)混合氣體平均相對分子質(zhì)量為9，則$\frac{1×28+4×2}{5-2x}$=9，解得x=0.5，
（1）氨氣體積分?jǐn)?shù)=$\frac{氨氣物質(zhì)的量}{混合氣體總物質(zhì)的量}$×100%；
（2）恒溫恒容下，壓強之比等于其物質(zhì)的量之比．

解答 解：一定條件下1molN₂和4mol H₂通入到V升的容器中發(fā)生反應(yīng)，10min后反應(yīng)達(dá)到平衡，設(shè)轉(zhuǎn)化的氮氣為xmol，則：
             N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：1      4       0
變化量（mol）：x      3x      2x
平衡量（mol）：1-x    4-3x    2x
平衡容器內(nèi)混合氣體平均相對分子質(zhì)量為9，則$\frac{1×28+4×2}{5-2x}$=9，解得x=0.5，
（1）平衡時，氨氣體積分?jǐn)?shù)=$\frac{2×0.5mol}{5mol-2×0.5mol}$×100%=25%，
答：平衡時氨氣體積分?jǐn)?shù)為25%；
（2）恒溫恒容下，壓強之比等于其物質(zhì)的量之比，故P：P_平=5：（5-2×0.5）=5：4，則P_平=0.8P，
答：平衡時體系內(nèi)壓強為0.8P．

點評 本題考查化學(xué)平衡的計算，比較基礎(chǔ)，注意掌握三段式在化學(xué)平衡計算中應(yīng)用．