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恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合物通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应

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解决时间 2021-04-07 20:14
恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合物通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:
  N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
  (1) 若反应进行到某时刻t时,nt(N2)=
  13 mol,nt(NH3)=6 mol,计算a的值
  (2) 反应达到平衡时,混合气体的体积为
  716.8 L(标准状况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%.计算平衡时NH3的物质的量.
  (3) 原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比下同),n(始)∶n(平)= .
  (4) 原混合气体中,a∶b=.
  (5) 达到平衡时,N2和H2的转化率之比,  α(N2)∶α(H2)= .
  (6)平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)= .
最佳答案
解析(1)由反应的化学方程式得知,反应掉的N2和生成NH3的物质的量之比为1∶2,设反应掉N2的物质的量为x, 则x∶6=1∶2, 即x=3mol.所以开始加入的N2的物质的量a=13+3=16 mol;   (2)平衡时NH3的物质的量为716.8L÷22.4 L·mol-1×25%=32 mol×25%=8 mol   (3)可利用差量法计算.假设反应过程中混合气体总物质的量减少y.   N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) Δn   1 3 2 2   8 mol y   解得y=8 mol   所以,原混合气体总物质的量为(716.8/22.4)+8 mol=40 mol.原混合气体与平衡混合气体总物质的量之比为40∶32=5∶4   (4)前面已计算出原混合气体中a=16,所以H2的物质的量b=40-16=24 mol,所以a∶b=16∶24=2∶3   (5)反应过程中各物质的物质的量如下:   N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)   开始时/ mol 16 24   转化/ mol 4 12 8   平衡时/mol 12 12 8   可以算出,N2、H2的转化率之比为   α(N2)∶α(H2)=4/16∶12/24=1∶2   (6)根据第(5)题中的数据,平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=12∶12∶8=3∶3∶2
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