Question

将N₂和H₂按一定比例混合，其密度是相同状况下H₂的3.6倍，取出0.5 mol该混合气体充入密闭容器里，使之发生反应并在一定条件下达到平衡，已知反应达平衡后容器内压强是相同条件下反应前的0.76倍，试求：
（1）反应前混合气体中N₂和H₂的体积比。
（2）达平衡时混合气体中氨的物质的量。
（3）平衡时N₂的转化率。

Answer 1

（1）因为密度之比是相对分子质量之比
所以混合气的相对分子质量是3.6×2＝7.2
因此氢气和氮气的物质的量之比是
即0.5mol混合气中氢气是0.4mol，氮气是0.1mol
（2）设氮气转化率是x，则
N₂  ＋      3H₂        2NH₃
起始量（mol）            0.1          0.4            0
转化量（mol）            0.1x         0.3x           0.2x
平衡量（mol）         0.1－0.1x      0.4－0.3x        0.2x
压强之比是物质的量之比
所以有0.5×0.76＝0.1－0.1x＋0.4－0.3x＋0.2x
解得x＝0.6
因此达平衡时混合气体中氨的物质的量是0.2mol×0.6＝0.12mol

解析