问题 填空题

常温下,将amol N2与bmol 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)+3H2(g)2NH3(g)。

(1)若反应进行到某时刻t时,nt(N2)=13mol,nt(NH3)=6mol,则a的值为________。

(2)反应达到平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标准状况下),其中NH3的体积分数为25%,计算平衡时NH3的物质的量为_____。

(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写最简整数化,下同)n∶n=________。

(4)原气体中a∶b=________。

(5)达到平衡时混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=________。

答案

(1)16 (2)8mol (3)5∶4 (4)2∶3 (5)3∶3∶2

(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

n/mol: a         b            0

n/mol: x                        6

nt/mol: 13                        6

根据上述关系,解得x=3,所以a=13+3=16。

(2)平衡时,n(NH3)=716.8 L÷22.4 L·mol-1×25%=32mol×25%=8mol。

(3)可利用差量法计算。假设反应过程中混合气体总物质的量减少y。

N2(g)+3H2(g)2NH3(g) Δn

1mol   3mol      2mol   2mol

8mol     y

解得y=8mol,所以,原混合气体总物质的量为716.8 L÷22.4 L·mol-1+8mol=40mol。原混合气体与平衡混合气体总物质的量之比为40∶32=5∶4。

(4)前面已计算出原混合气体中a=16,所以H2的物质的量b=40-16=24。所以a∶b=16∶24=2∶3。

(5)反应过程中各物质的物质的量如下:

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

n/mol: 16      24           0

n/mol: 4        12           8

n/mol: 12      12           8

根据以上数据,平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=12∶12∶8=3∶3∶2。

单项选择题 A3/A4型题
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