Question

【題目】恒溫下，將a mol N2與b mol H2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中，發生如下反應：N2 (g) ＋ 3 H2(g)2NH3(g)

（1）若反應某時刻t時，nt (N2) =" 13" mol，nt(NH3) =" 6" mol，則a =__________mol；

（2）反應達平衡時，混合氣體的體積為716.8 L（標況下），其中NH3的含量(體積分數)為25%，平衡時NH3的物質的量__________；

（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) =__________；

（4）原混合氣體中，a∶b =__________；

（5）達到平衡時，N2和H2的轉化率之比，α(N2)∶α(H2)= __________；

（6）平衡混合氣體中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) =__________________。

Answer 1

【答案】（每空2分，共12分）

（1）16（2）8 mol（3）5∶4（4）2∶3（5）1∶2（6）3∶3∶2

【解析】

（1）、根據方程式計算：

因t時生成6molNH3，則消耗了3molN2，所以a=13+3=16，故答案是：16。

（2）反應達平衡時，混合氣體的物質的量為716.8L÷22.4L/mol=32mol，則NH3的物質的量為32mol×25%=8mol；故答案是：8mol。

（3）利用差量法計算：

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；故答案是5:4。

（4）由（1）知a=16mol，則b=40mol-16mol=24mol，所以a:b=16mol:24mol=2:3；故答案是2:3。

（5）達到平衡時，N2的轉化率是α(N2)=×100%=25%，H2的轉化率α(H2)=×100%=50%，所以達到平衡時，N2和H2的轉化率之比：α(N2)∶α(H2)＝25%:50%=1:2；故答案是1:2。

（6）平衡混合氣的組成為：n(N2)=16mol-4mol=12mol，n(NH3)=8mol，n(H2)=32mol-12mol-8mol=12mol，平衡混合氣體中，n(N2):n(H2):n(NH3)=12mol:12mol:8mol=3:3:2，故答案是3:3:2。