Question

恒溫下，將a mol N₂與b mol H₂的混合氣體通入一個(gè)固體容積的密閉容器中，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，計(jì)算  a=

 

．
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體的體積為716.8L（標(biāo)況下），其中NH₃的含量（體積分?jǐn)?shù)）為25%．計(jì)算平衡時(shí)NH₃的物質(zhì)的量

 

．
（3）原混合氣體與平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比（寫(xiě)出最簡(jiǎn)整數(shù)比，下同），
n（ 始）：n（平）=

 

．
（4）原混合氣體中，a：b=

 

．
（5）達(dá)到平衡時(shí)，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率之比，a（N₂）：a（H₂）=

 

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（6）平衡混合氣體中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=

 

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Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算

專(zhuān)題：化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：（1）根據(jù)三段式計(jì)算；
（2）計(jì)算出混合氣體總的物質(zhì)的量，利用體積分?jǐn)?shù)計(jì)算氨氣的物質(zhì)的量；
（3）利用差量法計(jì)算原混合氣體的物質(zhì)的量；
（4）原混合氣體的物質(zhì)的量減去氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為氫氣的物質(zhì)的量，據(jù)此計(jì)算；
（5）根據(jù)差量法計(jì)算出反應(yīng)消耗的氮?dú)夂蜌錃獾奈镔|(zhì)的量，計(jì)算出轉(zhuǎn)化率；
（6）根據(jù)①②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，據(jù)此計(jì)算．

解答： 解：（1）根據(jù)方程式計(jì)算：
      N₂ （g）+3H₂（g）?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

716.8L

22.4L/mol

=32mol，其中NH₃的物質(zhì)的量為32mol×25%=8mol，故答案為：8mol；
（3）N₂ （g）+3H₂（g）?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，
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）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）反應(yīng)轉(zhuǎn)化的氮?dú)馕镔|(zhì)的量為4mol，轉(zhuǎn)化率為：

4mol

16mol

×100%=25%，
轉(zhuǎn)化的氫氣物質(zhì)的量為12mol，轉(zhuǎn)化率為：

12mol

24mol

×100%=50%，
達(dá)到平衡時(shí)，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率之比a（N₂）：a（H₂）=25%：50%=1：2，
故答案為：1：2；
③平衡混合氣的組成為：N₂為16mol-4mol=12 mol，NH₃為8 mol，H₂為32mol-12mol-8mol=12mol，
平衡混合氣體中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=12mol：12mol：8mol=3：3：2，
故答案為：3：3：2．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及化學(xué)平衡的計(jì)算、影響反應(yīng)速率及平衡的因素、平衡的判定等，注重高考�？疾辄c(diǎn)的考查，注意概念的分析，題目難度中等．