Question

恒溫下，將amol氮氣與bmol氫氣的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中，發生如下反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
求：（1）反應進行到某時刻t時，n（N₂）=13mol，n（NH₃）=6mol，計算a=______
（2）反應達平衡時，混合氣體的體積為716.8L（標況下），其中NH₃的含量（體積分數）為25%，計算平衡時NH₃的物質的量，n（NH₃）=______．
（3）原混合氣體與平衡時混合氣體的總物質的量之比（寫出最簡整數比，下同）n（始）：n（平）=______
（4）原混合氣體中，a：b=______
（5）達到平衡時，N₂和H₂的轉化率之比，α（N₂）：α（H₂）=______
（6）平衡混合氣體中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=______．

Answer 1

（1）根據方程式計算：
N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g），
起始：ab 0
轉化：3 9 6
t時刻：a-3 b-9 6
a-3=13，則a=16，
故答案為：16；
（2）反應達平衡時，混合氣體為

716.8L

22.4L/mol

=32mol，其中NH₃的物質的量為32mol×25%=8mol．
故答案為：8nol
（3）利用差量法計算：
N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g），物質的量減少△n
1mol 3mol 2mol 2mol
轉化：4mol12mol 8mol 8mol
故原混合氣體為32mol+8mol=40mol，
則原混合氣體與平衡混合氣體的物質的量之比n（始）：n（平）=40mol：32mol=5：4．
故答案為：5：4
（4）由（1）知a=16mol，則b=40mol-16mol=24mol，
所以：a：b=16mol：24mol=2：3．
故答案為：2：3
（5）達到平衡時，N₂和H₂的轉化率之比α（N₂）：α（H₂）=

4mol

16mol

：

12mol

24mol

=1：2．
故答案為：1：2
（6）平衡混合氣的組成為：N₂12mol，H₂12mol，NH₃為8mol．
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．