Question

在一定温度下，将100mL N₂，H₂的混合气体充入密闭的恒压容器中反应，达平衡时，测得混合气体的密度是反应前的1.25倍．平均相对原子质量为15.5．则平衡时，氮气的转化率为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：

分析：设原混合气体中氮气的体积为a mL，则氢气的体积为（100-a）mL，令参加反应的氮气为x mL，利用三段式表示出平衡时各物质的体积，混合气体总质量不变，则密度与体积成反比，据此列方程计算x的值，根据三段式可知反应后的总体积，相同相同条件下，气体体积之比等于物质的量之比，则混合气体的总质量相当于28a+2（100-a），再根据相对分子质量列方程计算a的值，进而计算氮气的转化率．

解答： 解：设原混合气体中氮气的体积为a mL，则氢气的体积为（100-a）mL，令参加反应的氮气为x mL，则：
          N₂+3 H₂?2 NH₃
起始（L）：a　　100-a　　　0
转化（L）：x     3x      2x
平衡（L）：a-x　100-a-3x  2x
混合气体总质量不变，则密度与体积成反比，则有：

100

100-2x

=1.25，解得x=10，
体积之比等于物质的量之比，则混合气体的总质量相当于28a+2（100-a），则有：

28a+2(10-a)

100-2x

=15.5，可得a=40，则氮气的转化率为：

10

40

×100%=25%
故答案为：25%．

点评：本题考查化学平衡有关计算，题目计算量较大，侧重考查学生的分析计算能力，难度较大．