Question

2．恒溫下，將a mol N₂與b mol H₂的混合氣體通入一個(gè)固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
（1）若反應(yīng)進(jìn)行到5min時(shí)，n_t（N₂）=13mol，n_t（NH₃）=6mol，計(jì)算a=16
（2）用H₂的濃度變化表示5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為0.9mol/（L•min）；
（3）反應(yīng)進(jìn)行到10min時(shí)達(dá)平衡，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(jì)算平衡時(shí)NH₃的物質(zhì)的量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（寫(xiě)出最簡(jiǎn)整數(shù)比），n（始）：n（平）=5：4．

Answer 1

分析 （1）恒溫下，將a mol N₂與b mol H₂的混合氣體通入一個(gè)固定容積的密閉容器中，若反應(yīng)進(jìn)行到某時(shí)刻t時(shí)，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(shí)刻（mol）：13       b-9         6
氮?dú)馄鹗嘉镔|(zhì)的量=t時(shí)氮?dú)馕镔|(zhì)的量+消耗氮?dú)馕镔|(zhì)的量；
（2）反應(yīng)速率v=$\frac{△c}{△t}$；
（3）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計(jì)算平衡時(shí)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(shí)氨氣物質(zhì)的量，表示出平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量，根據(jù)平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量計(jì)算b，恒溫恒容下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比．

解答 解：（1）恒溫下，將a mol N₂與b mol H₂的混合氣體通入一個(gè)固定容積的密閉容器中，若反應(yīng)進(jìn)行到某時(shí)刻t時(shí)，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(shí)刻（mol）：13              b-9            6
則a=3+13=16，
故答案為：16；
（2）用H₂的濃度變化表示5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率=$\frac{\frac{9mol}{2L}}{5min}$=0.9mol/（L•min），
故答案為：0.9mol/（L•min）；
（3）平衡時(shí)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(shí)（mol）：12      b-12      8
則12+b-12+8=32，解得b=24，
恒溫恒容下，壓強(qiáng)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．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度不大，注意三段式解題法在化學(xué)平衡計(jì)算中應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵．