Question

一定条件下1molN₂和4mol H₂通入到V升的容器中发生反应，反应前容器中的压强为P，保持温度和体积不变，10min后反应达到平衡，此时容器内混合气体平均相对分子质量为9，试求
（1）平衡时，体系内压强为多少？
（2）平衡时，氨气的体积分数为多少？

Answer 1

分析：（1）依据化学平衡三段式列式计算平衡物质的量，依据相同条件下气体物质的量之比等于压强之比；混合气体平均摩尔质量=

m

n

；
（2）依据三段式中计算得到的物质的量计算氨气的体积分数．

解答：解：（1）一定条件下1molN₂和4mol H₂通入到V升的容器中发生反应，反应前容器中的压强为P，10min后反应达到平衡，设氮气消耗物质的量为x
               N₂+3H₂=2NH₃
起始量（mol）  1    4   0
变化量（mol）  x   3x   2x
平衡量（mol）1-x   4-3x  2x
容器内混合气体平均相对分子质量为9，反应前后气体质量守恒，则M=

1×28+4×2

5-2x

=9
计算得到x=0.5
所以平衡时压强之比等于物质的量之比，P：P_平=5：（5-2×0，5）=5：4
平衡时体系内压强为0.8P；
答：平衡时，体系内压强为0.8P；
（2）平衡时，氨气的体积分数=

2x

5-2x

×100%=

1

4

×100%=25%，
答：平衡时，氨气的体积分数为25%．

点评：本题考查了化学平衡的计算应用，主要是压强之比等于物质的量之比的计算应用，掌握基础是关键体积，题目难度中等．