Question

5．在2L的密閉容器中，充入1mol N₂和3molH₂，在一定條件下反應(yīng)，2分鐘后達(dá)到平衡狀態(tài)，相同溫度下，測得平衡時(shí)混和氣體的壓強(qiáng)比反應(yīng)前混和氣體的壓強(qiáng)減小了$\frac{1}{10}$，填寫下列空白：
（1）平衡時(shí)混合氣體中N₂、H₂和NH₃的物質(zhì)的量之比：2：6：1
（2）2分鐘內(nèi)，NH₃的平均反應(yīng)速率為：0.1mol/（L﹒min）
（3）反應(yīng)前和平衡時(shí)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量之比為：9：10．

Answer 1

分析 根據(jù)三段式解題法，表示出反應(yīng)混合物各組分物質(zhì)的量的變化量、平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量．
令參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為nmol，則：
　　　　　 　N₂+3H₂?2NH₃，
開始（mol）：1　 　 3　　　　0
變化（mol）：n　　 3n　　　　2n
平衡（mol）：1-n   3-3n            2n
壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，所以（1-n+3-3n+2n）mol=（1+3）mol×（1-$\frac{1}{10}$），解得n=0.2，以此解答該題．

解答 解：令參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為nmol，則：
　　　　　 　N₂+3H₂?2NH₃，
開始（mol）：1　 　 3　　　　0
變化（mol）：n　　 3n　　　　2n
平衡（mol）：1-n   3-3n            2n
壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，所以（1-n+3-3n+2n）mol=（1+3）mol×（1-$\frac{1}{10}$），解得n=0.2，
（1）平衡時(shí)n（N₂）=（1-n）mol=（1-0.2）mol=0.8mol
平衡時(shí)n（H₂）=（3-3n）mol=（3-3×0.2）mol=2.4mol
平衡時(shí)n（NH₃）=2n=0.2mol×2=0.4mol，
則平衡時(shí)混合氣體中N₂、H₂和NH₃的物質(zhì)的量之比0.8：2.4：0.4=2：6：1，
故答案為：2：6：1；
 （2）2分鐘內(nèi)，NH₃的平均反應(yīng)速率為$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{2min}$=0.1mol/（L﹒min），
故答案為：0.1mol/（L﹒min）；
（3）氣體的質(zhì)量不變，則反應(yīng)前后的氣體的摩爾質(zhì)量之比與物質(zhì)的量成反比，為（1+3-0.4）：（1+3）=9：10，故答案為：9：10．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算，為高考常見題型，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力，題目涉及主要是反應(yīng)速率，轉(zhuǎn)化率等概念的理解應(yīng)用，難度不大，注意基礎(chǔ)知識的掌握與三段式解題法的運(yùn)用．