Question

20．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）若反應(yīng)進行到某時刻t時，n_t（N₂）=13mol，n_t（NH₃）=6mol，計算a的值．
（2）反應(yīng)達平衡時，混合氣體的物質(zhì)的量為32mol，其中NH₃的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為25%．計算原混合氣體與平衡混合氣體的壓強之比（最簡整數(shù)比，下同），即：P（始）：P（平）=5：4．
（3）達到平衡時，求N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率之比，即：α（N₂）：α（H₂）=1：2．

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；
（2）計算氨氣物質(zhì)的量，根據(jù)方程式計算消耗氮氣、氫氣物質(zhì)的量，結(jié)合平衡時混合氣體總物質(zhì)的量計算氫氣起始物質(zhì)的量，恒溫恒容下，壓強之比等于物質(zhì)的量之比；
（3）結(jié)合（2）中計算結(jié)果進行解答．

解答 解：（1）（1）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，
答：a的值為16；
（2）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
t時刻（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；
（3）α（N₂）：α（H₂）=$\frac{4mol}{16mol}$：$\frac{12mol}{24mol}$=1：2，故答案為：1：2．

點評 本題考查化學(xué)平衡的計算，題目難度中等，注意三段式解題法在你化學(xué)平衡計算中應(yīng)用．