Question

20．在一定温度下，向一个5L的密闭容器中通入2mol N₂和8mol H₂及固体催化剂，使之反应．已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ•mol^-1，平衡时容器内气体压强为起始时的80%．
计算平衡时容器内NH₃的体积分数为25%．

Answer 1

分析 设平衡时参加反应N₂的物质的量为xmol，利用三段式表示出平衡时各组分的物质的量，利用压强之比等于物质的量之比，结合平衡时容器内气体压强为起始时的80%列方程计算x的值，进而计算氨气的体积分数．

解答 解：设平衡时参加反应N₂的物质的量为xmol，则：
              N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
开始（mol）：2       8         0
变化（mol）：x       3x        2x
平衡（mol）：2-x     8-3x      2x
则：2-x+8-3x+2x）=（2+8）×80%，
解得：x=1，
所以平衡时容器内NH₃的体积分数为：$\frac{2mol}{10mol×80%}$×100%=25%，
故答案为：25%．

点评 本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，明确化学平衡及其影响为解答关键，注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．