Question

恒溫下，將a mol N₂與b molH₂的混合氣體通入到一個固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N₂ （g）+3H₂（g）

催化劑

高溫高壓

2NH₃（g），請計算并填空：
（1）若反應(yīng)到時刻t時，n （N₂）=13mol，n （NH₃）=6mol，則a=

16

mol；
（2）上述混合氣體反應(yīng)達(dá)平衡時，混合氣體的體積為716.8L（標(biāo)況下），其中NH₃的體積分?jǐn)?shù)為25%，則原混合氣體與平衡混合氣體的物質(zhì)的量之比n（始）：n（平）=

5：4

（寫出最簡整數(shù)比，下同）；原混合氣體中，a：b=

2：3

；達(dá)到平衡時，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率α（N₂）：α（H₂）=

1：2

；平衡混合氣體中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=

3：3：2

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)化學(xué)方程式計算；
（2）利用差量法計算原混合氣體的物質(zhì)的量，以此計算氣體的物質(zhì)的量、轉(zhuǎn)化率等量．

解答：解：（1）根據(jù)方程式計算：
      N₂ （g）+3H₂（g）2NH₃（g），
起始：a        b                      0
轉(zhuǎn)化：3        9                      6 
某一時刻：a-3   b-9               6
a-3=13，則a=16，故答案為：16；
（2）反應(yīng)達(dá)平衡時，混合氣體為

716.8L

22.4L/mol

=32mol，其中NH₃為32mol×25%=8mol；
利用差量法計算：
       N₂ （g）+3H₂（g）2NH₃（g）△n    
      1mol       3mol                 2mol              2mol
轉(zhuǎn)化：4mol       12mol                8mol              8mol
因為反應(yīng)后減少的氣體物質(zhì)的量恰好等于NH₃的物質(zhì)的量，
故原混合氣體為32mol+8mol=40mol，
則原混合氣體與平衡混合氣體的物質(zhì)的量之比n（始）：n（平）=40mol：32mol=5：4，
由（1）知a=16mol，則b=40mol-16mol=24mol，
所以：a：b=16mol：24mol=2：3，
達(dá)到平衡時，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率α（N₂）：α（H₂）=

4mol

16mol

：

12mol

24mol

=1：2，
故平衡混合氣的組成為：N₂12 mol，H₂12 mol，NH₃為8 mol．
平衡混合氣體中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=12mol：12mol：8mol=3：3：2，
故答案為：5：4；2：3；1：2；3：3：2．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡的計算，題目難度不大，注意利用三段式法結(jié)合化學(xué)方程式計算．