Question

在恒温下，将a mol N₂与b mol H₂的混合气体通入一个体积为V L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) 若反应达平衡用时为10分钟，用NH₃表示从反应开始到平衡的化学反应速率 __________。

Answer 1

⑴　1６mol     ⑵    8 mol        ⑶    5：4
⑷　　２：３    ⑸　　１：２      ⑹　　４／５Ｖ　mol.L^-1.min^-1

试题分析：(1)根据方程式N₂（g）+3H₂(g) 2NH₃(g)可知，反应进行到某时刻t时，生成了n_t(NH₃)=6mol，则参加反应的n_t(N₂)=6÷2mol=3mol，则a=13+3=16mol。
(2)NH₃的含量(体积分数)为25%，则V(NH₃)=716.8L×0.25=179.2L，所以标准状况下n(NH₃)=179.2L÷22.4L、mol=8mol。
(3)第二问已经算出n(NH₃)=8mol，混合气体的总的物质的量为716.8L÷22.4L/mol=32mol。根据方程式可以算出参与反应的N₂=4mol，H₂=12mol，则反应前混合气体的物质的量=4+12+32×75%=40mol，所以n(始):n(平)= 40:32=5:4。
(4)第三问已经算出反应前总的物质的量为40mol，a=16mol，则b=40－16=24mol，即a:b=16:24=2:3。(5)a(N₂)=，a(H₂)= ，则a(N₂):a(H₂)=0.25:0.5=1:2。
(6)氨气的反应速率是。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有助于培养学生的规范答题能力和逻辑推理能力。