Question

恒温下，将a mol N₂和b mol H₂的混合气体通入一个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，n₁(N₂)=13 mol，n₁(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)原混合气体与平衡时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，a(N₂)∶a(H₂)= ___________。

(6)平衡混合气体中，n(N₂)∶n(H₂)∶n(NH₃)= ___________。

Answer 1

解析：(1)设N₂反应掉x mol。

                   N₂+3H₂2NH₃

开始(mol)      a     b                0

反应(mol)      x                       6

平衡(mol)     13                      6

则a-x=13，又由于，x=3。

则a=13+3=16。

(2)平衡时NH₃的物质的量为

×25%=8 mol。

(3)由于n_开始=n_平衡+，所以n_开始=+8 mol=32 mol+8 mol=40 mol

原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比为=5∶4。

(4)由第①问知a=16，由于a+b=40 mol，则b=40 mol-16 mol=24 mol，所以a∶b=16∶24=2∶3。

(5)反应过程中各物质的物质的量如下：

                  N₂+3H₂2NH₃

开始(mol)    16    24             0

反应(mol)     4     12             8

平衡(mol)    12    12             8

则平衡时N₂与H₂的转化率之比为=1∶2

(6)n(N₂)∶n(H₂)∶n(NH₃)=12∶12∶8=3∶3∶2

答案：(1)a=16  (2)平衡时n(NH₃)=8 mol  (3)6∶4  (4)2∶3  (5)1∶2  (6)3∶3∶2