Question

16．現(xiàn)有0.1mol N₂和0.4mol H₂的混合氣體，在體積為2L的密閉容器中進行合成氨反應，平衡時壓強是反應前壓強的0.8倍，試計算：
（1）平衡時NH₃的濃度．
（2）平衡時混合氣體的平均摩爾質量．

Answer 1

分析 發(fā)生3H₂+N₂?2NH₃，設轉化的氮氣為xmol，則
         3H₂+N₂?2NH₃，
開始 0.4     0.1     0
轉化  3x        x       2x
平衡0.4-3x   0.1-x   2x
平衡時壓強是反應前壓強的0.8倍，則
$\frac{0.1-3x+0.4-x+2x}{0.1+0.4}$=0.8，
解得x=0.05mol，以此來解答．

解答 解：發(fā)生3H₂+N₂?2NH₃，設轉化的氮氣為xmol，則
         3H₂+N₂?2NH₃，
開始 0.4     0.1     0
轉化  3x        x       2x
平衡0.4-3x   0.1-x   2x
平衡時壓強是反應前壓強的0.8倍，則
$\frac{0.1-3x+0.4-x+2x}{0.1+0.4}$=0.8，
解得x=0.05mol，
（1）平衡時NH₃的濃度為$\frac{2×0.05mol}{2L}$=0.05mol/L，
答：平衡時NH₃的濃度為0.05mol/L；
（2）平衡時混合氣體的平均摩爾質量為$\frac{0.1mol×28g/mol+0.4mol×2g/mol}{0.5mol-2×0.05mol}$=9g/mol，
答：平衡時混合氣體的平均摩爾質量為9g/mol．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高頻考點，把握化學平衡三段法、物質的量比等于壓強比為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意平均摩爾質量的計算及質量守恒應用，題目難度不大．