Question

（9分）將N₂和H₂按一定比例混合，在相同狀況下其密度是H₂的3.6倍，取0.5mol該混合氣體通入密閉容器內，使之發生反應，并在一定條件下達到平衡，已知反應達到平衡后容器內壓強是相同條件下反應前壓強的0.76倍。試求：

（1）反應前混合氣體中N₂和H₂的體積比；

（2）達平衡時混合氣體中氨的物質的量；

（3）平衡時N₂的轉化率。

 

Answer 1

（1）V(N₂) : V(H₂) =1:4    （3分） （2）平衡時n(NH₃)=0.12mol       （4分）

（3）60%     （2分）

解析:解：（1）0.5mol混合氣體中：

28g/mol×n(N₂) + 2g/mol×n(H₂) = 0.5mol×7.2g/mol

n(N₂) + n(H₂) = 0.5mol

解得n(N₂) + n(H₂) = 0.5mol

n(N₂) = 0.1mol  n(H₂)= 0.4mol    V(N₂) : V(H₂) =1:4    （3分）

（2）平衡后容器內壓強是相同條件下反應前壓強的0.76倍，即平衡后容器內氣體物質的量是相同條件下反應前氣體的物質的量的0.76倍

0.1-a+0.4-3a+2a=0.76×0.5   a=0.06

故平衡時n(NH₃)=0.12mol             （4分）

（3）平衡時N₂的轉化率=0.06/0.1=60%    （2分）