Question

将对H₂相对密度为3.6 的N₂与H₂组成的混合气0.5 mol 通入一恒容密闭容器中，一定条件下发生反应，平衡时容器内压强比反应前少了24%。求：
(1) 反应前混合气中N₂和H₂的质量比。
(2) 平衡混合气中，含氨的体积分数。
(3) 平衡时N₂、H₂的转化率。

Answer 1

（1）7∶2（2）31.6%。
（3）N₂、H₂的转化率分别为60%和40%。

这种题首先要利用相对密度求出混合气的平均相对分子量为 7.2，利用十字交叉法求出N₂、H₂的物质的量比为1∶4，从而得出N₂、H₂的质量比为 7∶2。然后设未知数列出下列平衡计算模式：
N₂(g)    ＋      3H₂(g)       2NH₃(g)
n ₀(mol)        0.4     ＋        0.1      ＋         0    ＝  0.5
n_变(mol)         3x                x                   2x
n_平(mol)      0.4－3x    ＋      0.1－x     ＋        2x   ＝  0.5－2x
根据压强与物质的量成正比，可得出2x ＝ 0.12 mol，即可求出NH₃的体积分数为31.6%。最后可求出N₂、H₂的转化率分别为60%和40%。