Question

恒温下，将a mol N2与b mol 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) 若反应进行到某时刻t时，nt(N2)＝13 mol　　nt(NH3)＝6 mol，计算a的值． (2) 反应达平衡时，混合气体的体积为716.8 L(标准状况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25％．计算平衡时NH3的物质的量． (3) 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)，n(始)∶n(平)＝________． (4) 原混合气体中，a∶b＝________． (5) 达到平衡时，N2和H2的转化率之比，α(N2)∶α(H2)＝________． (6) 平衡混合气体中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝________．

Answer 1

答案：1．16;2．8mol;3．5∶4;4．2∶3;5．1∶2;6．3∶3∶2;
解析：

(1)	解法一：由反应的化学方程式得知，反应掉的N2和生成NH3的物质的量之比为1∶2，设反应掉的N2的物质的量为x mol． 　　则x∶6＝1∶2，解之x＝3，a＝13＋3＝16 　　解法二：　N2＋3H22NH3 　　开始时　　a　　b　　　　0 　　t时　　　13　　　　　　 6 　　在t时生成6 mol NH3，消耗了3 mol N2，所以a＝13＋3＝16
(2)	n(NH3)＝×25％＝32 mol×25％＝8 mol
(3)	可利用差量法计算．假设反应过程中混合气体总物质的量减少y 　　N2＋3H22NH3　　Δn 　　1　　3　　　　2　　　2 　　　　　　　　8 mol　　y 　　解得y＝8 mol 　　所以，原混合气体总物质的量为＋8 mol＝40 mol．原混合气体与平衡混合气体总物质的量之比为40∶32＝5∶4．
(4)	前面已计算出原混合气体中a＝16，所以H2的物质的量b＝40－16＝24．所以a∶b＝16∶24＝2∶3．
(5)	反应过程中各物质的物质的量如下： 　　　　　　N2　＋　3H2　　2NH3 　　开始时：16　　　24 　　转化：　4　　　 12　　　　　8 　　平衡时：12　　　12　　　　　8 　　可以算出，N2、H2的转化率之比为 　　α(N2)∶α(H2)＝∶＝1∶2
(6)	根据第(5)题中的数据，平衡混合气体中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝12∶12∶8＝3∶3∶2．