Question

將一定量的N₂和H₂按一定的比例混合，在相同狀況下其密度是H₂的3.6倍，取0.5 mol該混合氣體通入密閉容器中，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）達到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

思路解析：根據參加反應的氣體體積之比等于物質的量之比、方程式前面的系數之比。列方程式找起始、轉化、平衡時體積之間的關系，據已知條件列方程即可求解。

解：（1）混合氣體的平均摩爾質量：=3.6×2 g·mol^-1=7.2 g·mol^-1

根據十字交叉法：

（2）設達到平衡時消耗N₂的物質的量為x mol

             N₂      +        3H₂         2NH₃

起始    0.1 mol           0.4 mol                 0

轉化     x mol              3x mol                 2x mol

平衡  0.1 mol-x mol  0.4 mol-3x mol       2x mol

=0.76

x=0.06 mol

NH₃的物質的量為0.12 mol

（3）N₂的轉化率=×100%=60%

答案：（1）1∶4；（2）0.12 mol；（3）60%。