问题 计算题

将对H2相对密度为3.6 的N2与H2组成的混合气0.5 mol 通入一恒容密闭容器中,一定条件下发生反应,平衡时容器内压强比反应前少了24%。求:

(1) 反应前混合气中N2和H2的质量比。

(2) 平衡混合气中,含氨的体积分数。

(3) 平衡时N2、H2的转化率。

答案

(1)7∶2(2)31.6%。

(3)N2、H2的转化率分别为60%和40%。

这种题首先要利用相对密度求出混合气的平均相对分子量为 7.2,利用十字交叉法求出N2、H2的物质的量比为1∶4,从而得出N2、H2的质量比为 7∶2。然后设未知数列出下列平衡计算模式:

N2(g)    +      3H2(g)       2NH3(g)

n 0(mol)        0.4     +        0.1      +         0    =  0.5

n(mol)         3x                x                   2x

n(mol)      0.4-3x    +      0.1-x     +        2x   =  0.5-2x

根据压强与物质的量成正比,可得出2x = 0.12 mol,即可求出NH3的体积分数为31.6%。最后可求出N2、H2的转化率分别为60%和40%。

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