Question

將對H₂相對密度為3.6 的N₂與H₂組成的混合氣0.5mol 通入一恒容密閉容器中，一定條件下發(fā)生反應，平衡時容器內(nèi)壓強比反應前少了24%．求：
（1）反應前混合氣中N₂和H₂的質(zhì)量比．
（2）平衡混合氣中，含氨的體積分數(shù)．
（3）平衡時N₂、H₂的轉化率．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：對H₂相對密度為3.6 的N₂與H₂組成的混合氣，其平均相對分子質(zhì)量是7.2，根據(jù)M=

m

n

計算二者的物質(zhì)的量之比，確定質(zhì)量之比；根基三行式計算平衡混合氣中，氨氣的體積分數(shù)以及氮氣和氫氣的轉化率．

解答： 解：（1）對H₂相對密度為3.6 的N₂與H₂組成的混合氣，其平均相對分子質(zhì)量是7.2，設氮氣和氫氣的物質(zhì)的量分別是x，y，則x+y=0.5，

28x+2y

0.5

=7.2，解得x=0.1mol，y=0.4mol，所以對氮氣的質(zhì)量是0.1mol×28g/mol=2.8g，氫氣質(zhì)量是0.4mol×2g/mol=0.8g，反應前混合氣中N₂和H₂的質(zhì)量比是2.8：0.8=7：2，
答：反應前混合氣中N₂和H₂的質(zhì)量比是7：2；
（2）設達到平衡時消耗氮氣的物質(zhì)的量是x，
         N₂+3H₂?2NH₃
初始量：0.1   0.4  0
變化量：x     3x   2x
平衡量：0.1-x 0.4-3x 2x
平衡時容器內(nèi)壓強比反應前少了24%，則

0.1-x+0.4-3x+2x

0.5

=0.76，解得x=0.06，所以平衡混合氣中，含氨的體積分數(shù)=

2×0.06

0.1-0.06+0.4-3×0.06+2×0.06

×100%=

0.12

0.38

×100%=31.6%，
答：平衡混合氣中，含氨的體積分數(shù)是31.6%；
（3）氮氣的轉化率=

0.06

0.1

×100%=60%，氫氣的轉化率=

3×0.06

0.4

×100%=45%，答：平衡時N₂、H₂的轉化率分別是60%和45%．

點評：本題考查學生化學平衡的計算，注意反應前后壓強之比等于物質(zhì)的量之比這一結論，難度中等．