Question

【題目】將N2和 H2按一定比例混合，在相同狀況下其密度是H2的 3.6倍，取0.5mol該混合氣體通入密閉容器內，使之發(fā)生反應并在一定條件下達到平衡。已知反應達到平衡后容器內壓強是相同條件下反應前壓強的0.76倍，試求：

（1）反應前混合氣體中N2和 H2的體積比；

（2）達到平衡時混合氣體中的氨的體積分數；

（3）平衡時N2的轉化率。

Answer 1

【答案】（1）1：4 （2）31.6% （3）60%

【解析】

試題分析：（1）N2和 H2按一定比例混合，在相同狀況下其密度是H2的3.6倍，則平均相對分子質量為3.6×2=7.2，設氮氣為x mol，氫氣為y mol，則(28x+2y)÷(x+y)=7.2，解得x：y=1：4，相同條件下物質的量之比等于體積之比，所以反應前混合氣體中N2和 H2的體積比為1：4。

（2）由（1）可知，0.5mol該混合氣體，氮氣和氫氣的物質的量分別為0.1mol、0.4mol，則

3H2 + N2 2NH3

開始 0.4 0.1 0

轉化 3n n 2n

平衡0.4-3n 0.1-n 2n

達到平衡后容器內壓強是相同條件下反應前壓強的0.76倍，則（0.4-3n+0.1-n+2n）÷0.5=0.76，解得n=0.06mol，相同條件下物質的量之比等于體積之比，則達到平衡時混合氣體中的氨的體積分數0.12moL÷(0.5-0.12)mol×100%=31.6%。

（3）氮氣的轉化率為（0.6mol÷0.1mol）×100%=60%。