Question

将N₂和 H₂按一定比例混合，在相同状况下其密度是H₂的3.6倍，取0.5mol该混合气体通入密闭容器内，使之发生反应并在一定条件下达到平衡．已知反应达到平衡后容器内压强是相同条件下反应前压强的0.76倍，试求：
（1）反应前混合气体的平均相对分子质量为

7.2

；其中N₂和 H₂的体积比等于

1：4

；
（2）达到平衡时混合气体中的氨的物质的量等于

0.12mol

；
（3）平衡时N₂的转化率等于

60%

．

Answer 1

分析：（1）N₂和 H₂按一定比例混合，在相同状况下其密度是H₂的3.6倍，则平均相对分子质量为3.6×2=7.2，设氮气为xmol，氢气为ymol，则

28x+2y

x+y

=7.2，解得x：y=1：4；
（2）（3）由（1）可知，0.5mol该混合气体，物质的量分别为0.1mol、0.4mol，则
      3H₂+N₂?2NH₃，
开始  0.4  0.1  0
转化   3n   n   2n
平衡0.4-3n 0.1-n  2n
达到平衡后容器内压强是相同条件下反应前压强的0.76倍，则

0.5-2n

0.5

=0.76，
解得n=0.06mol，以此计算氨气平衡的物质的量及氮气的转化率．

解答：解：（1）N₂和 H₂按一定比例混合，在相同状况下其密度是H₂的3.6倍，则平均相对分子质量为3.6×2=7.2，
设氮气为xmol，氢气为ymol，则

28x+2y

x+y

=7.2，解得x：y=1：4，
相同条件下物质的量之比等于体积之比，所以体积为1：4，
故答案为：7.2；1：4；
由（1）可知，0.5mol该混合气体，物质的量分别为0.1mol、0.4mol，则
      3H₂+N₂?2NH₃，
开始  0.4  0.1  0
转化   3n   n   2n
平衡0.4-3n 0.1-n  2n
达到平衡后容器内压强是相同条件下反应前压强的0.76倍，则

0.5-2n

0.5

=0.76，
解得n=0.06mol，
（2）氨气平衡的物质的量为2×0.06mol=0.12mol，故答案为：0.12mol；
（3）氮气的转化率为

3×0.06mol

0.4mol

×100%=60%，故答案为：60%．

点评：本题考查化学平衡的计算，明确化学平衡三段法计算的格式及平均相对分子质量、转化率的计算即可解答，侧重计算能力的考查，题目难度中等．