Question

恒溫下，將a mol N₂與b mol H₂的混合氣體通入一個固體容積的密閉容器中，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_t（N₂）=13mol，n_t（NH₃）=6mol，計算  a=

 

．
（2）反應達到平衡時，混合氣體的體積為716.8L（標況下），其中NH₃的含量（體積分數）為25%．計算平衡時NH₃的物質的量

 

．
（3）原混合氣體與平衡混合氣體的總物質的量之比（寫出最簡整數比，下同），
n（ 始）：n（平）=

 

．
（4）原混合氣體中，a：b=

 

．
（5）達到平衡時，N₂和H₂的轉化率之比，a（N₂）：a（H₂）=

 

．
（6）平衡混合氣體中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據三段式計算；
（2）計算出混合氣體總的物質的量，利用體積分數計算氨氣的物質的量；
（3）利用差量法計算原混合氣體的物質的量；
（4）原混合氣體的物質的量減去氮氣的物質的量為氫氣的物質的量，據此計算；
（5）根據差量法計算出反應消耗的氮氣和氫氣的物質的量，計算出轉化率；
（6）根據①②中數據計算出達到平衡時，反應混合物各組分的物質的量，據此計算．

解答： 解：（1）根據方程式計算：
      N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（g），
起始：a        b         0
轉化：3        9         6
t時刻：a-3    b-9        6
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

22.4L/mol

=32mol，其中NH₃的物質的量為32mol×25%=8mol，故答案為：8mol；
（3）N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（g），物質的量減少△n
      1mol     3mol      2mol                 2mol
轉化：4mol     12mol      8mol                8mol
故原混合氣體為32mol+8mol=40mol，
則原混合氣體與平衡混合氣體的物質的量之比n（始）：n（平）=40mol：32mol=5：4，
故答案為：5：4；
（4）由（1）知a=16mol，則b=40mol-16mol=24mol，所以：a：b=16mol：24mol=2：3，
故答案為：2：3；
（5）反應轉化的氮氣物質的量為4mol，轉化率為：

4mol

16mol

×100%=25%，
轉化的氫氣物質的量為12mol，轉化率為：

12mol

24mol

×100%=50%，
達到平衡時，N₂和H₂的轉化率之比a（N₂）：a（H₂）=25%：50%=1：2，
故答案為：1：2；
③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：本題考查較綜合，涉及化學平衡的計算、影響反應速率及平衡的因素、平衡的判定等，注重高考�？疾辄c的考查，注意概念的分析，題目難度中等．