Question

将一定量的N₂和H₂按一定的比例混合，在相同状况下其密度是H₂的3.6倍，取0.5 mol该混合气体通入密闭容器中，使之发生反应，并在一定条件下达到平衡，已知反应达到平衡后容器内压强是相同条件下反应前压强的0.76倍。试求：

（1）反应前混合气体中N₂和H₂的体积比。

（2）达到平衡时混合气体中氨的物质的量。

（3）平衡时N₂的转化率。

Answer 1

思路解析：根据参加反应的气体体积之比等于物质的量之比、方程式前面的系数之比。列方程式找起始、转化、平衡时体积之间的关系，据已知条件列方程即可求解。

解：（1）混合气体的平均摩尔质量：=3.6×2 g·mol^-1=7.2 g·mol^-1

根据十字交叉法：

（2）设达到平衡时消耗N₂的物质的量为x mol

             N₂      +        3H₂         2NH₃

起始    0.1 mol           0.4 mol                 0

转化     x mol              3x mol                 2x mol

平衡  0.1 mol-x mol  0.4 mol-3x mol       2x mol

=0.76

x=0.06 mol

NH₃的物质的量为0.12 mol

（3）N₂的转化率=×100%=60%

答案：（1）1∶4；（2）0.12 mol；（3）60%。