Question

【题目】在一定条件下，将N2、H2混合气体100 mL通入密闭容器内，达到平衡时，容器内的压强比反应前减小 ，测得此时混合气体的平均相对分子质量为9。试求：

（1）原混合气中N2、H2各多少毫升______？

（2）H2的转化率是多少______？

Answer 1

【答案】20 mL、80 mL 37.5%

【解析】

(1)设出氢气、氮气的体积及转化的氮气体积，然后根据题中数据列式计算出a，然后根据容器内的压强比反应前减少1/5，利用化学平衡的三段式列式计算出原混合气体中N2和H2的体积；

(2)根据计算出转化的氮气计算出消耗的氢气体积，再计算出氢气的转化率。

(1)设原混合气体中N2的体积为x，H2的体积为y，反应中转化的N2的体积为a，则x+y=100mL ①

反应后气体的体积减小了2a，根据容器内的压强比反应前减少1/5，则达到平衡状态时气体的物质的量比反应前减少了，=②，将①带人②解得，a=10mL，根据三段式：

相同条件下，气体摩尔体积相同，设为Vm，根据质量守恒定律及反应后气体的体积可得，混合气体的平均分子量为： ③，由③化简有19x-7y+180=0 ④由①④联立，解得x=20mL，y=80mL；

(2)反应消耗10mL氮气，同时消耗了30mL氢气，所以氢气的转化率为：×100%=37.5%。