Question

10．将对H₂的相对密度为4.25的N₂ 和H₂的 混合气体通入体积固定密闭容器中，在一定条件下反 应生成NH₃，达到平衡时，NH₃占25%（体积分数）．
（1）进入容器N₂和H₂的 体积比1：3．
（2）N₂的转化率40%．
（3）反应前后的密度比1：1．
（4）反应前后的压强比5：4．

Answer 1

分析 设的N₂ 和H₂的物质的量分别为xmol、ymol，则$\frac{28x+2y}{x+y}$=4.25×2，整理可得x：y=1：3，假设N₂ 和H₂的物质的量分别为1mol、3mol，达到平衡时，NH₃占25%，则：
           N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始（mol）：1      3        0
转化（mol）：x      3x       2x
平衡（mol）：1-x    3-3x     2x
所以$\frac{2x}{4-2x}$=25%，解得x=0.4
（1）相同条件下，气体体积之比等于其物质的量之比；
（2）转化率=$\frac{物质的量变化量}{起始物质的量}$×100%；
（3）混合气体总质量不变，容器容积不变，混合气体密度不变；
（4）恒温恒容下，压强之比等于气体物质的量之比．

解答 解：设的N₂ 和H₂的物质的量分别为xmol、ymol，则$\frac{28x+2y}{x+y}$=4.25×2，整理可得x：y=1：3，假设N₂ 和H₂的物质的量分别为1mol、3mol，达到平衡时，NH₃占25%，则：
           N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始（mol）：1      3        0
转化（mol）：x      3x       2x
平衡（mol）：1-x    3-3x     2x
所以$\frac{2x}{4-2x}$=25%，解得x=0.4
（1）相同条件下，气体体积之比等于其物质的量之比，故进入容器N₂和H₂的 体积比为1mol：3mol=1：3，故答案为：1：3；
（2）氮气转化率=$\frac{0.4mol}{1mol}$×100%=40%，故答案为：40%；
（3）混合气体总质量不变，容器容积不变，混合气体密度不变，即反应前后的密度比为1：1，故答案为：1：1；
（4）恒温恒容下，压强之比等于气体物质的量之比，故反应前后的压强比为（1+3）mol：（4-0.8）mol=5：4，故答案为：5：4．

点评 本题考查化学平衡计算，关键是计算氮气与氢气起始物质的量之比，注意利用赋值法解答，注意三段式解题法在化学平衡计算中应用．