问题
计算题
在一定温度下将100ｍＬＮ２，Ｈ２混合气充入密闭恒压容器内，发生反应达到平衡时维持温度不变，测得混合气的密度是反应前密度的1．25倍，平均分子量为15．5。求平衡时Ｎ２的转化率；Ｎ２，Ｈ２两种气体开始时各为多少毫升?
答案
平衡时Ｎ２的转化率25％；Ｎ２，Ｈ２两种气体开始的体积分别为40ｍＬ和60ｍＬ。
∵同Ｔ同P下有（ρ１／ρ２）＝（ｍ１／ｍ２）
∴有（1／1．25）＝（ｍ１／15．5）解得ｍ１＝12．4
（Ｖ１／Ｖ２）＝（n１／n２）
即：ＶＮ２∶ＶＨ２＝10．4∶15．6
∴ＶＮ２＝10．4／（10．4＋15．6）×100mL＝40ｍＬ
ＶＨ２＝100mL－40mL＝60ｍＬ
设Ｎ２转化的体积为ｘ，则有：
Ｎ２ ＋ 3Ｈ２
2ＮＨ３
起始体积 40 60 0
转化体积 ｘ 3ｘ 2ｘ
平衡体积 40－ｘ 60－3ｘ 2ｘ
Ｖ总＝40－ｘ＋60－3ｘ＋2ｘ＝100－2ｘ
∴有：
15．5＝（（40－ｘ）×28＋（60－3ｘ）×2＋2ｘ×17）／（100－2ｘ）
解得ｘ＝10ｍＬ
∴Ｎ２的转化率为：
Ｎ２％＝（10／40）×100％＝25％