Question

將N₂和H₂按一定比例混合，其密度是相同狀況下H₂的3.6倍，取出0.5 mol該混合氣體充入密閉容器里，使之發生反應并在一定條件下達到平衡，已知反應達平衡后容器內壓強是相同條件下反應前的0.76倍，試求：
（1）反應前混合氣體中N₂和H₂的體積比。
（2）達平衡時混合氣體中氨的物質的量。
（3）平衡時N₂的轉化率。

Answer 1

（1）因為密度之比是相對分子質量之比
所以混合氣的相對分子質量是3.6×2＝7.2
因此氫氣和氮氣的物質的量之比是
即0.5mol混合氣中氫氣是0.4mol，氮氣是0.1mol
（2）設氮氣轉化率是x，則
N₂  ＋      3H₂        2NH₃
起始量（mol）            0.1          0.4            0
轉化量（mol）            0.1x         0.3x           0.2x
平衡量（mol）         0.1－0.1x      0.4－0.3x        0.2x
壓強之比是物質的量之比
所以有0.5×0.76＝0.1－0.1x＋0.4－0.3x＋0.2x
解得x＝0.6
因此達平衡時混合氣體中氨的物質的量是0.2mol×0.6＝0.12mol

解析