问题详情:
恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)。
(1)若反应某时刻t时,n t (N2) = 13 mol,n t (NH3) = 6 mol,则a =____mol;
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%,平衡时NH3的物质的量_____;
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比、下同),n(始)∶n(平) =______;
(4)原混合气体中,a∶b =_____;
(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α(H2)= ______;
(6)平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) =______。
【回答】
16 mol 8 mol 5∶4 2∶3 1∶2 3∶3∶2
【解析】
(1)根据化学方程式计算a值;
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标况下),则气体的物质的量是32mol,根据NH3的含量(体积分数)为25%计算氨气的物质的量;
(3)利用差量法计算原混合气体的物质的量;
(4)根据(1)可知a=16,根据(3)可知原混合气体的物质的量是40mol;
(5)利用“三段式”计算N2和H2的转化率之比;
(6)根据“三段式”判断平衡混合气体中各气体的物质的量比;
【详解】
(1)根据N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g)反应可推知:反应某时刻t时,n (NH3) = 6 mol,则消耗n (N2) =3 mol,开始加入n (N2)= 13mol+ 3mol =16mol;
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标况下),则气体的物质的量是32mol,NH3的含量(体积分数)为25%,所以氨气的物质的量是32mol×25%=8mol;
(3)设反应后气体物质的量减少n;
n=8mol;所以原混合气体的物质的量是32mol+8mol=40mol,原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比40:32=5:4;
(4)根据(1)可知a=16,根据(3)可知原混合气体的物质的量是40mol,所以b=40mol-16mol=24mol;a∶b =16:24=2:3;
(5)
N2的转化率为,H2的转化率为,所以α(N2)∶α(H2)=1:2;
(5)根据
平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) =12:12:8=3:3:2。
知识点:化学平衡
题型:计算题