Question

将N₂和H₂按1：3的体积比装入一密闭容器中在400℃和10kPa下达到平衡时，NH₃的体积百分数为39%，求此时三种物质的物质的量之比．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：发生反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），N₂和H₂按1：3的体积比混合，二者按1：3反应，故平衡后N₂和H₂的体积分数之比为1：3，利用氨气的体积分数计算N₂和H₂的体积分数之和，进而计算各自的体积分数，N₂、H₂、NH₃的物质的量之比等于体积分数之比．

解答： 解：发生反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），N₂和H₂按1：3的体积比混合，二者按1：3反应，故平衡后N₂和H₂的体积分数之比为1：3，
平衡后，氨气的体积分数为39%，故N₂和H₂的体积分数之和=1-39%=61%，
则N₂的体积分数之和=61%×

1

1+3

=15.25%，
H₂的体积分数之和=61%×

3

1+3

=45.75%，
平衡时N₂、H₂、NH₃的物质的量之比等于体积分数之比=15.25%：45.75%：39%=61：183：156，
答：平衡时N₂、H₂、NH₃的物质的量之比为61：183：156．

点评：本题考查化学平衡有关计算，难度中等，充分利用氮气与氢气的起始体积之比与化学计量数之比确定平衡时二者体积分数关系，简化计算过程，也可以利用三段式计算．