Question

19．恒温下，将Xmol N₂和Ymol H₂的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
（1）若反应进行到t时刻，n（N₂）=10mol，n （NH₃）=4mol，计算X 的值．
（2）反应达到平衡时，混合气体的体积为672L（标准状况下），其中NH₃的体积分数为20%，计算N₂的转化率和Y的值．

Answer 1

分析 （1）根据生成氨气的物质的量，利用物质的量之比等于化学计量数之比计算参加反应的氮气的物质的量，t时刻时氮气的物质的量与参加反应的氮气的物质的量之和为X的值；
（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．

解答 解：（1）反应进行到t时，测的N₂为10mol，NH₃为4mol，由方程式可知，参加反应的氮气的物质的量为4$\frac{1}{2}$mol=2mol，故氮气的起始物质的量为：10mol+2mol=12mol，即X=12．
故答案为：X的值为12；
（2）反应达平衡时，混合气体为$\frac{672L}{22.4mol/L}$=30mol，其中NH₃的物质的量为30mol×20%=6mol．参加反应的氮气的物质的量为6mol×$\frac{1}{2}$=3mol，N₂转化率=$\frac{3mol}{12mol}$×100%=25%；
根据三段式：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量：12          Y                 0
转化量：3          9                   6
平衡量：9      30-9-6=15         6
则Y=15+9=24mol．
故答案为：N₂的转化率为25%，Y的值为24．

点评 考查化学平衡的有关计算，难度不大，注意基础知识的积累和化学平衡中三段式计算的掌握