Question

2．常溫下，將amol N₂與bmol H₂的混合氣體通入一個(gè)固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）．
（1）若反應(yīng)進(jìn)行到某時(shí)刻t時(shí)，n_t（N₂）=13mol，n_t（NH₃）=6mol，則a的值為16．
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體的體積為716.8L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），其中NH₃的體積分?jǐn)?shù)為25%，計(jì)算平衡時(shí)NH₃的物質(zhì)的量為8；b=24
（3）原混合氣體與平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比（寫最簡整數(shù)化，下同）n_始：n_平=5：4．
（4）達(dá)到平衡時(shí)混合氣體中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=3：3：2．

Answer 1

分析 （1）N₂ （g）+3H₂（g）$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃（g），
起始：a            b                              0
轉(zhuǎn)化：3            9                              6 
t時(shí)刻：a-3         b-9                          6
（2）反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體為$\frac{716.8L}{22.4L/mol}$=32mol，其中NH₃的物質(zhì)的量為32mol×25%=8mol，
           N₂ （g）+3H₂（g）$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃（g），物質(zhì)的量減少△n     
           1mol       3mol                 2mol                  2mol
轉(zhuǎn)化：4mol       12mol                8mol                  8mol
以此可計(jì)算b；
（3）由（2）計(jì)算結(jié)果可知原混合氣體與平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比；
（4）根據(jù)（1）（2）中數(shù)據(jù)計(jì)算出達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量．

解答 解：（1）N₂ （g）+3H₂（g）$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃（g），
       起始：a            b                              0
      轉(zhuǎn)化：3            9                              6 
      t時(shí)刻：a-3         b-9                          6
a-3=13，則a=16，
故答案為：16；
（2）反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體為$\frac{716.8L}{22.4L/mol}$=32mol，其中NH₃的物質(zhì)的量為32mol×25%=8mol，
           N₂ （g）+3H₂（g）$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃（g），物質(zhì)的量減少△n     
           1mol       3mol                 2mol                  2mol
轉(zhuǎn)化：4mol       12mol                8mol                  8mol
故原混合氣體為32mol+8mol=40mol，
由（1）知a=16mol，則b=40mol-16mol=24mol，
故答案為：8；24； 
（3）由（2）計(jì)算可知原混合氣體為32mol+8mol=40mol，
則原混合氣體與平衡混合氣體的物質(zhì)的量之比n（始）：n（平）=40mol：32mol=5：4．
故答案為：5：4；
（4）平衡混合氣的組成為：N₂12 mol，H₂12 mol，NH₃為8 mol．
平衡混合氣體中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=12mol：12mol：8mol=3：3：2．
故答案為：3：3：2．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力，題目難度較大，注意利用三段式法結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算．