问题 问答题

恒温下,将amol氮气与bmol氢气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)

求:(1)反应进行到某时刻t时,n(N2)=13mol,n(NH3)=6mol,计算a=______

(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%,计算平衡时NH3的物质的量,n(NH3)=______.

(3)原混合气体与平衡时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)=______.

答案

(1)根据方程式计算:

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

起始:ab 0

转化:3 9 6

t时刻:a-3 b-9 6

a-3=13,则a=16,

故答案为:16;

(2)反应达平衡时,混合气体为

716.8L
22.4L/mol
=32mol,其中NH3的物质的量为32mol×25%=8mol.

故答案为:8nol

(3)利用差量法计算:

N2(g)+3H2(g)2NH3(g),物质的量减少△n

1mol 3mol 2mol 2mol

转化:4mol12mol 8mol 8mol

故原混合气体为32mol+8mol=40mol,

则原混合气体与平衡混合气体的物质的量之比n(始):n(平)=40mol:32mol=5:4.

故答案为:5:4

(4)由(1)知a=16mol,则b=40mol-16mol=24mol,

所以:a:b=16mol:24mol=2:3.

故答案为:2:3

(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比α(N2):α(H2)=

4mol
16mol
12mol
24mol
=1:2.

故答案为:1:2

(6)平衡混合气的组成为:N212mol,H212mol,NH3为8mol.

平衡混合气体中,n(N2):n(H2):n(NH3)=12mol:12mol:8mol=3:3:2.

故答案为:3:3:2.

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