Question

8．恒溫下，將a mol N₂與b mol H₂的混合氣體通入一個(gè)固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
（1）若反應(yīng)進(jìn)行到某時(shí)刻t時(shí)，n₁（N₂）=13mol，n₁（NH₃）=6mol，則a=16mol．
（2）反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體的體積為716.8L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），其中NH₃的含量（體積分?jǐn)?shù)）為25%，平衡時(shí)NH₃的物質(zhì)的量=8molmol．
（3）原混合氣體與平衡混合氣體的壓強(qiáng)之比（寫出最簡整數(shù)比）p（始）：p（平）=5：4．
（4）達(dá)到平衡時(shí)，H₂和N₂的轉(zhuǎn)化率之比α（H₂）：α（N₂）=2：1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)生成氨氣的物質(zhì)的量，利用物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量，t時(shí)刻時(shí)氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量與參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量之和為a的值；
（2）計(jì)算出混合氣體總的物質(zhì)的量，利用體積分?jǐn)?shù)計(jì)算氨氣的物質(zhì)的量；
（3）原混合氣體的物質(zhì)的量減去氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為氫氣的物質(zhì)的量，據(jù)此計(jì)算；
（4）計(jì)算出達(dá)到平衡時(shí)，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率，據(jù)此計(jì)算．

解答 解：（1）反應(yīng)進(jìn)行到t時(shí)，測的N₂為3mol，NH₃為6mol，由方程式可知，參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為6mol×$\frac{1}{2}$=3mol，故氮?dú)獾钠鹗嘉镔|(zhì)的量為：13mol+3mol=16mol，即a=16，故答案為：16；
（2）反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體$\frac{716.8L}{22.4L/mol}$=32mol，其中NH₃的物質(zhì)的量為32mol×25%=8mol．
故答案為：8mol；
（3）利用差量法計(jì)算：
            N₂ （g）+3H₂（g）2NH₃（g），物質(zhì)的量減少△n
            1mol             3mol                        2mol                     2mol
轉(zhuǎn)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，
反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體的體積為716.8L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），$\frac{716.8L}{22.4L/mol}$=32mol，原混合氣體與平衡混合氣體的壓強(qiáng)之比等于混合氣體物質(zhì)的量之比，即p（始）：p（平）=（a+b）：32=40mol：32mol=5：4，
故答案為：5：4；
（4）達(dá)到平衡時(shí)，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率之比α（H₂）：α（N₂）=$\frac{16mol}{4mol}$：$\frac{24mol}{12mol}$=2：1．
故答案為：2：1．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)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(jì)算．