Question

2．恒溫下，將a molN₂與b molH₂的混合氣體通入10L 固定容積的密封容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）．
（1）若反應(yīng)進(jìn)行到10min時，n （N₂）=10mol，n （NH₃）=6mol，計(jì)算a的值以及用氫氣表示的反應(yīng)的平均速率0.09mol/（L•min）．
（2）反應(yīng)達(dá)平衡時，混合氣體的體積為716.8L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），其中所含氨氣的體積分?jǐn)?shù)為25%，計(jì)算平衡時氫氣的轉(zhuǎn)化率50%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)方程式計(jì)算：
                N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），
起始（mol）：a         b              0
轉(zhuǎn)化（mol）：3         9               6
10min時（mol）：a-3       b-9             6
所以a-3=10，據(jù)此計(jì)算a的值，根據(jù)氨氣的反應(yīng)速率可計(jì)算出氫氣的反應(yīng)速率；
（2）混合氣體的體積為716.8L，其中所含氨氣的體積分?jǐn)?shù)為25%，則生成NH₃的體積為179.2L即為8mol，據(jù)此計(jì)算出參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量，同時通過列方程組的方法可計(jì)算出起始時氫氣的物質(zhì)的量，進(jìn)而確定轉(zhuǎn)化率．

解答 解：（1）根據(jù)方程式計(jì)算：
                  N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），
起始（mol）：a         b              0
轉(zhuǎn)化（mol）：3         9               6
10min時（mol）：a-3       b-9              6
所以a-3=10，則a=16，
反應(yīng)進(jìn)行到10min時，v（NH₃）=$\frac{\frac{6mol}{10L}}{10min}$=0.06mol/（L•min），所以v（H₂）=$\frac{3}{2}$v（NH₃）=$\frac{3}{2}$×0.06mol/（L•min）=0.09mol/（L•min），
故答案為：16； 0.09mol/（L•min）；
（2）混合氣體的體積為716.8L即為32mol，其中所含氨氣的體積分?jǐn)?shù)為25%，則生成NH₃的體積為179.2L即為8mol，根據(jù)方程式可知，反應(yīng)前總物質(zhì)的量為32mol+8mol=40mol，參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為$8×\frac{3}{2}$mol=12mol，根據(jù)（1）的計(jì)算可知，氮?dú)馄鹗嘉镔|(zhì)的量為16mol，所以氫氣起始物質(zhì)的量為24mol，所以氫氣的轉(zhuǎn)化率為$\frac{12}{24}$×100%=50%，
故答案為：50%．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度不大，注意利用三段式法結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算．