Question

（恒溫下，將a mol N₂與b mol H₂的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
（1）若反應進行到某時刻t時，n（N₂）=13mol，n（NH₃）=6mol，計算a的值

 

．
（2）反應達平衡時，混合氣體的體積為716.8L（標準狀況下），其中NH₃的含量（體積分數(shù)）為25%．則原混合氣體與平衡混合氣體的壓強之比P（始）：P（平）=

 

．（寫出最簡整數(shù)比，下同），
（3）原混合氣體中，a：b=

 

．
（4）達到平衡時，N₂和H₂的轉化率之比，a（N₂）：a （H₂）=

 

．
（5）平衡混合氣體中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)生成氨氣的物質(zhì)的量，利用三段式計算；
（2）在體積不變的容器中，氣體的壓強之比等于物質(zhì)的量之比，求出反應前和平衡時氣體的物質(zhì)的量即可；
（3）計算出混合氣體總的物質(zhì)的量，利用（2）計算ab的物質(zhì)的量計算得到；
（4）由（3）可知，開始是氫氣的物質(zhì)的量為24mol；平衡時參加反應的氮氣的物質(zhì)的量為4mol，參加反應的氫氣的物質(zhì)的量為12mol．計算出達到平衡時，N₂和H₂的轉化率，據(jù)此計算；
（5）根據(jù)前面各題數(shù)據(jù)計算出達到平衡時，反應混合物各組分的物質(zhì)的量，據(jù)此計算．

解答： 解：（1）根據(jù)方程式計算：
            N₂ （g）+3H₂（g）

高溫、高壓

催化劑

2NH₃（g），
起始（mol）：a        b                 0
轉化（mol）：3        9                 6
t時刻（mol）：a-3    b-9                6
所以a-3=13，則a=16，
故答案為：16；
（2）反應達平衡時，混合氣體為

716.8L

22.4mol?L-1

=32mol，利用差量法計算：
               N₂ （g）+3H₂（g）

高溫高壓

催化劑

2NH₃（g），物質(zhì)的量減少△n
               1mol     3mol          2mol           2mol
轉化：4mol     12mol          8mol           8mol
故原混合氣體為32mol+8mol=40mol，
P（始）：P（平）=n（始）：n（平）=40：32=5：4，故答案為：5：4；
（3）利用差量法計算：
              N₂ （g）+3H₂（g）

高溫高壓

催化劑

2NH₃（g），物質(zhì)的量減少△n
              1mol     3mol          2mol          2mol
轉化：4mol     12mol         8mol           8mol
故原混合氣體為32mol+8mol=40mol，
由（1）知a=16mol，則b=40mol-16mol=24mol，
所以：a：b=16mol：24mol=2：3．
故答案為：2：3；
（4）由（3）可知，開始是氫氣的物質(zhì)的量為24mol；
平衡時參加反應的氮氣的物質(zhì)的量為4mol，參加反應的氫氣的物質(zhì)的量為12mol，
所以達到平衡時，N₂和H₂的轉化率之比α（N₂）：α（H₂）=

4mol

16mol

：

12mol

24mol

=1：2，
故答案為：1：2；
（5）平衡混合氣的組成為：N₂為16mol-4mol=12 mol，NH₃為8 mol，H₂為32mol-12mol-8mol=12mol，
平衡混合氣體中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=12mol：12mol：8mol=3：3：2，
故答案為：3：3：2．

點評：本題考查化學平衡的計算，題目難度不大，注意利用三段式法結合化學方程式計算．