Question

8．恒溫下，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(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
（1）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式．$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$
（2）若反應(yīng)進行到某時刻t時，n_t（N₂）=13mol，n_t（NH₃）=6mol，則a=16．
（3）反應(yīng)達(dá)平衡時，混合氣體的體積為716.8L（標(biāo)況下），其中NH₃的含量（體積分?jǐn)?shù)）為25%．計算平衡時n（NH₃）=8mol．
（4）原混合氣體與平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比5：4
（5）平衡混合氣體中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=3：3：2．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時，生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學(xué)平衡常數(shù)中寫出；
（2）恒溫下，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，若反應(yīng)進行到某時刻t時，n_t（N₂）=13mol，n_t（NH₃）=6mol，則：
             N₂（g）+3H₂（g）??2ΝΗ₃（g）
起始量（mol）：a       b           0
變化量（mol）：3       9           6
t時刻（mol）：13       b-9         6
氮氣起始物質(zhì)的量=t時氮氣物質(zhì)的量+消耗氮氣物質(zhì)的量；
（3）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算平衡時混合氣體總物質(zhì)的量，氨氣物質(zhì)的量=混合氣體總物質(zhì)的量×氨氣體積分?jǐn)?shù)；
（4）由（2）可知平衡時氨氣物質(zhì)的量，表示出平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量，根據(jù)平衡時混合氣體總物質(zhì)的量計算b，恒溫恒容下，壓強之比等于物質(zhì)的量之比；
（5）結(jié)合（4）中計算結(jié)果進行解答．

解答 解：（1）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$，故答案為：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
（2）恒溫下，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，若反應(yīng)進行到某時刻t時，n_t（N₂）=13mol，n_t（NH₃）=6mol，則：
             N₂（g）+3H₂（g）??2ΝΗ₃（g）
起始量（mol）：a       b           0
變化量（mol）：3       9           6
t時刻（mol）：13       b-9         6
則a=3+13=16，
故答案為：16；
（3）平衡時混合氣體物質(zhì)的量為$\frac{716.8L}{22.4L/mol}$=32mol，氨氣物質(zhì)的量為32mol×25%=8mol，
故答案為：8mol；
（4）氨氣物質(zhì)的量為32mol×25%=8mol，則：
         N₂（g）+3H₂（g）??2ΝΗ₃（g）
起始量（mol）：16      b          0
變化量（mol）：4       12        8
平衡時（mol）：12      b-12      8
則12+b-12+8=32，解得b=24，
恒溫恒容下，壓強之比等于物質(zhì)的量之比，則P（始）：P（平）=（16+24）mol：32mol=5：4，
故答案為：5：4；
（5）由（4）計算可知，平衡混合氣體中n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=12mol：12mol：8mol=3：3：2，
故答案為：3：3：2．

點評 本題考查化學(xué)平衡的計算、平衡常數(shù)，題目難度不大，注意三段式解題法在化學(xué)平衡計算中應(yīng)用．