Question

現將N₂和H₂在一定條件下合成氨。

(1)有一體積比為2∶3的N₂和H₂的混合氣體，在一體積不變的密閉容器中發生反應，達到平衡時，容器內的壓強為反應開始時的4/5，求：

①N₂的轉化率？

②平衡時n(N₂)、n(H₂)和n(NH₃)的體積比是多少？

(2)在一定條件下，將一定量的N₂和H₂混合氣體合成氨，達平衡時，混合氣體中NH₃的體積分數為25%。若反應前后條件相同，則反應從開始到平衡縮小的氣體體積與原反應物氣體體積的比值是多少？

Answer 1

解析：(1)①設反應達平衡時N₂轉化了x體積。

             N₂+3H₂2NH₃

起始量     2     3              0

變化量     x    3x             2x

平衡量   2-x  3-3x          2x

則，解得  x=0.5。

則N₂轉化率為×100%=25%。

②n(N₂)∶n(H₂)∶n(NH₃)=3∶3∶2

(2)設原混合氣體中N₂為a mol、H₂為b mol，平衡時NH₃為x mol。

                  N₂+3H₂2NH₃

起始量         a     b                0

變化量                        x［即反應前后，體系縮小體積為()-x=x］

平衡量   a-x           x

依題意有×100%=25%，

解之得：，即反應后縮小的氣體體積與原反應物氣體體積之比為1∶5。

答案：(1)①N₂的轉化率為25%

②n(N₂)∶n(H₂)∶n(NH₃)=3∶3∶2  (2)1∶5