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，n t (N2) = 13 mol，n t (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】16 mol 8 mol 5∶4 2∶3 1∶2 3∶3∶2

【解析】

（1）根據化學方程式計算a值；

（2）反應達平衡時，混合氣體的體積為716.8 L（標況下），則氣體的物質的量是32mol，根據NH3的含量(體積分數)為25%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）根據（1）可知a=16，根據（3）可知原混合氣體的物質的量是40mol；

（5）利用“三段式”計算N2和H2的轉化率之比；

（6）根據“三段式”判斷平衡混合氣體中各氣體的物質的量比；

（1）根據N2 (g)＋ 3H2(g)2NH3(g)反應可推知：反應某時刻t時，n (NH3) = 6 mol，則消耗n (N2) =3 mol，開始加入n (N2)= 13mol+ 3mol =16mol；

（2）反應達平衡時，混合氣體的體積為716.8 L（標況下），則氣體的物質的量是32mol，NH3的含量(體積分數)為25%，所以氨氣的物質的量是32mol×25%=8mol；

（3）設反應后氣體物質的量減少n；

n=8mol；所以原混合氣體的物質的量是32mol+8mol=40mol，原混合氣體與平衡混合氣體的總物質的量之比40:32=5:4；

（4）根據（1）可知a=16，根據（3）可知原混合氣體的物質的量是40mol，所以b=40mol-16mol=24mol；a∶b =16:24=2:3；

（5）

N2的轉化率為，H2的轉化率為，所以α(N2)∶α(H2)=1:2；

（5）根據

平衡混合氣體中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) =12:12:8=3:3:2。