Question

在恒溫下，將amolN₂與bmolH₂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）+3H₂（g）?2NH₃（g）
（1）反應進行到某時刻t時，n_t（N₂）=13mol，n_t（NH₃）=6mol，計算a的值______．
（2）反應達平衡時，混合氣體的體積為716.8L（折算成標況下），其中NH₃的含量（體積分數）為25%．計算平衡時NH₃的物質的量______．
（3）原混合氣體與平衡混合氣體總物質的量之比（寫出最簡比，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）=______．

Answer 1

（1）根據方程式計算：
N₂ （g）+3H₂（g）

催化劑

高溫高壓

2NH₃（g），
起始量（mol）：a b 0
轉化量（mol）：3 9 6
t時刻（mol）：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）

催化劑

高溫高壓

2NH₃（g），物質的量減少△n
1mol 3mol 2mol 2mol
轉化：4mol 12mol8mol 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；
（5）達到平衡時，N₂和H₂的轉化率之比α（N₂）：α（H₂）=

4mol

16mol

：

12mol

24mol

=1：2，
故答案為：1：2．