恆温下,將amolN2與bmolH2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中,發生如下反應:N2(g)+3H2(...
問題詳情:
恆温下,將a mol N2與b mol H2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中,發生如下反應:N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)。
(1)若反應某時刻t時,n t (N2) = 13 mol,n t (NH3) = 6 mol,則a =____mol;
(2)反應達平衡時,混合氣體的體積為716.8 L(標況下),其中NH3的含量(體積分數)為25%,平衡時NH3的物質的量_____;
(3)原混合氣體與平衡混合氣體的總物質的量之比(寫出最簡整數比、下同),n(始)∶n(平) =______;
(4)原混合氣體中,a∶b =_____;
(5)達到平衡時,N2和H2的轉化率之比,α(N2)∶α(H2)= ______;
(6)平衡混合氣體中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) =______。
【回答】
16 mol 8 mol 5∶4 2∶3 1∶2 3∶3∶2
【解析】
(1)根據化學方程式計算a值;
(2)反應達平衡時,混合氣體的體積為716.8 L(標況下),則氣體的物質的量是32mol,根據NH3的含量(體積分數)為25%計算氨氣的物質的量;
(3)利用差量法計算原混合氣體的物質的量;
(4)根據(1)可知a=16,根據(3)可知原混合氣體的物質的量是40mol;
(5)利用“三段式”計算N2和H2的轉化率之比;
(6)根據“三段式”判斷平衡混合氣體中各氣體的物質的量比;
【詳解】
(1)根據N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g)反應可推知:反應某時刻t時,n (NH3) = 6 mol,則消耗n (N2) =3 mol,開始加入n (N2)= 13mol+ 3mol =16mol;
(2)反應達平衡時,混合氣體的體積為716.8 L(標況下),則氣體的物質的量是32mol,NH3的含量(體積分數)為25%,所以氨氣的物質的量是32mol×25%=8mol;
(3)設反應後氣體物質的量減少n;
n=8mol;所以原混合氣體的物質的量是32mol+8mol=40mol,原混合氣體與平衡混合氣體的總物質的量之比40:32=5:4;
(4)根據(1)可知a=16,根據(3)可知原混合氣體的物質的量是40mol,所以b=40mol-16mol=24mol;a∶b =16:24=2:3;
(5)
N2的轉化率為,H2的轉化率為,所以α(N2)∶α(H2)=1:2;
(5)根據
平衡混合氣體中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) =12:12:8=3:3:2。
知識點:化學平衡
題型:計算題