恒温下.将16mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固体容积的密闭容器中.发生如下反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)(1)若反应进行到某时刻t时.nt(H2)=15mol.nt(NH3)=6mol.则b的值为2424．(2)反应达到平衡时.混合气体的体积为716.8L.其中NH3的含量为25%．计算平衡时:①原混合气体与平衡混合气体的总物质� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

恒温下，将16mol N₂与b mol H₂的混合气体通入一个固体容积的密闭容器中，发生如下反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
（1）若反应进行到某时刻t时，n_t（H₂）=15mol，n_t（NH₃）=6mol，则b的值为

．
（2）反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8L（标况下），其中NH₃的含量（体积分数）为25%．计算平衡时：
①原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比（写出最简整数比，下同）
②达到平衡时，N₂和H₂的转化率之比a（N₂）：a（H₂）
③平衡混合气体中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）

分析：（1）根据生成氨气的物质的量，利用三段式计算；
（2）计算出混合气体总的物质的量，利用体积分数计算氨气的物质的量；
①根据反应计算平衡时总的物质的量，再利用差量法计算原混合气体的物质的量；
②根据差量法计算出反应消耗的氮气和氢气的物质的量，计算出转化率；
③根据①②中数据计算出达到平衡时，反应混合物各组分的物质的量，据此计算．

解答：解：（1）根据方程式计算：
             N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始（mol）：16mol   b         0
转化（mol）：3mol   9mol      6mol
t时刻（mol）：15mol   6mol
所以b-9=15，则b=24，
故答案为：24；
（2）反应达平衡时，混合气体为

716.8L

22.4L/mol

=32mol，其中NH₃的物质的量为32mol×25%=8mol，
①利用差量法计算：
      N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（g），物质的量减少△n
     1mol    3mol      2mol          2mol
转化：4mol    12mol       8mol         8mol
故原混合气体为：32mol+8mol=40mol，
则原混合气体与平衡混合气体的物质的量之比n（始）：n（平）=40mol：32mol=5：4，
答：原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比为5：4；
②反应转化的氮气物质的量为4mol，转化率为：

4mol

16mol

×100%=25%，
转化的氢气物质的量为12mol，转化率为：

12mol

24mol

×100%=50%，
达到平衡时，N₂和H₂的转化率之比a（N₂）：a（H₂）=25%：50%=1：2，
答：达到平衡时，N₂和H₂的转化率之比a（N₂）：a（H₂）为1：2；
③平衡混合气的组成为：N₂为16mol-4mol=12 mol，NH₃为8 mol，H₂为32mol-12mol-8mol=12mol，
平衡混合气体中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=12mol：12mol：8mol=3：3：2，
答：平衡混合气体中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）为3：3：2．

点评：本题考查化学平衡的计算，题目难度不大，注意利用三段式法结合化学方程式计算．

练习册系列答案

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（13分）运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义。

（1）硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃：混合体系中SO₃的百分含量和温度的关系如下图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。根据图示回答下列问题：

①的△H　　　　0（填“>”

或“<”）；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，

平衡　　　　　移动（填“向左”、“向右”或“不”）；

②若温度为T₁、T₂，反应的平衡常数分别为K₁、K₂，

则K₁ K₂；反应进行到状态D时，V_正 v_逆（填“>”、“<”或“=）

（2）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业

生产、生活中有着重要作用。

① 图是一定的温度和压强下是N₂和H₂反应生成1molNH₃过

程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学反应方程式：

　　　　　　　。（△H的数值用含字母Q₁、Q₂的代数式表示）

②氨气溶于水得到氨水。在25°C下，将a mol·L^－1的氨水与

b mol·L^－1的盐酸等体积混合，反应后溶液中显中性，则

c（NH⁺₄）　 c（Cl^－）（填“>”、“<”或“=”）；用含a和b的代数式表示该混合溶液中一水合出氨的电离平衡常数表达式　　　　　　　　　　　。

（3）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在。已知：25℃时，K_SP(AgCl)=1.6×10^-10mol²·L^-2、K_SP（AgI）=1.5×10^-16mol·L^-2，在25℃下，向100mL 0.002mol·L^-1的NaCl溶液中逐滴加入100mL 0.002mol·L^-1硝酸银溶液，有白色沉淀生成。从沉淀溶解平衡的角度解释产生沉淀的原因是　　　　　　　　　　，向反应后的浊液中，继续加入0.1mol·L^－1的NaI溶液，看到的现象是　　　　　　　　　　　，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

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①的△H　　　　0（填“>”

或“<”）；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，

平衡　　　　　移动（填“向左”、“向右”或“不”）；

②若温度为T₁、T₂，反应的平衡常数分别为K₁、K₂，

则K₁ K₂；反应进行到状态D时，V_正 v_逆（填“>”、“<”或“=）

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　　　　　　　。（△H的数值用含字母Q₁、Q₂的代数式表示）

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b mol·L^－1的盐酸等体积混合，反应后溶液中显中性，则

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平衡　　　　　移动（填“向左”、“向右”或“不”）；
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