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，a=

16

．
（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%．平衡時NH₃的物質的量為

8nol

．
（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）=

5：4

．
（4）達到平衡時，N₂和H₂的轉化率之比，a（N₂）：a（H₂）=

2：3

．

Answer 1

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．

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：8nol
（3）利用差量法計算：
      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．

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．