Question

恒溫下，AmolN₂和BmolH₂的混合氣體通入一個固定體積的密閉容器中，發(fā)生如下反應：N_2（g）+3H_2（g）?2NH_3（g），
（1）如果反應進行到t時，測的N₂為13mol，NH₃為6mol，則A的值
（2）達平衡時，混合氣體為32mol，其中NH₃的體積分數(shù)為25%，則B的值
（3）達平衡時，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率為多少？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)生成氨氣的物質(zhì)的量，利用物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比計算參加反應的氮氣的物質(zhì)的量，t時刻時氮氣的物質(zhì)的量與參加反應的氮氣的物質(zhì)的量之和為A的值；
（2）根據(jù)氨氣的體積分數(shù)計算氨氣的物質(zhì)的量，利用差量法計算混合氣體到達平衡時減少的物質(zhì)的量，進而計算起始氮氣與氫氣的總的物質(zhì)的量，進而計算B的值；
（3）根據(jù)平衡時氨氣的物質(zhì)的量，利用物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比計算參加反應的氮氣、氫氣的物質(zhì)的量，再利用轉(zhuǎn)化率定義計算氮氣、氫氣的轉(zhuǎn)化率．

解答：解：（1）反應進行到t時，測的N₂為13mol，NH₃為6mol，由方程式可知，參加反應的氮氣的物質(zhì)的量為6mol×

1

2

=3mol，故氮氣的起始物質(zhì)的量為：13mol+3mol=16mol，即A=16，
答：A的值為16；
（2）達平衡時，混合氣體為32mol，其中NH₃的體積分數(shù)為25%，生成氨氣的物質(zhì)的量為32mol×25%=8mol，則：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）   氣體體積減少△V
                 2               2
                 8mol            8mol
故起始時氮氣、氫氣總的物質(zhì)的量為：32mol+8mol=40mol，
故起始時氫氣的物質(zhì)的量為：40mol-16mol=24mol，即B=24，
答：B的值為24；
（3）達平衡時，混合氣體為32mol，其中NH₃的體積分數(shù)為25%，生成氨氣的物質(zhì)的量為32mol×25%=8mol，則：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
1       3         2
n（N₂）   n（H₂）     8mol
所以n（N₂）=8mol×

1

2

=4mol，n（H₂）=8mol×

3

2

=12mol，
故氮氣的轉(zhuǎn)化率為：

4mol

16mol

×100%=25%，氫氣的轉(zhuǎn)化率為：

12mol

24mol

×100%=50%，
答：平衡時氮氣的轉(zhuǎn)化率為25%，氫氣的轉(zhuǎn)化率為50%．

點評：本題考查化學平衡的有關(guān)計算，難度不大，計算確定氮氣、氫氣起始物質(zhì)的量是解題的關(guān)鍵，注意（2）中利用差量法進行的計算．