Question

將對H₂相對密度為3.6 的N₂與H₂組成的混合氣0.5 mol 通入一恒容密閉容器中，一定條件下發生反應，平衡時容器內壓強比反應前少了24%。求：

    (1) 反應前混合氣中N₂和H₂的質量比。

    (2) 平衡混合氣中，含氨的體積分數。

    (3) 平衡時N₂、H₂的轉化率。

Answer 1

（1）7∶2（2）31.6%。

（3）N₂、H₂的轉化率分別為60%和40%。

解析:

這種題首先要利用相對密度求出混合氣的平均相對分子量為 7.2，利用十字交叉法求出N₂、H₂的物質的量比為1∶4，從而得出N₂、H₂的質量比為 7∶2。然后設未知數列出下列平衡計算模式：

               N₂(g)     ＋      3H₂(g)        2NH₃(g)

n ₀(mol)         0.4      ＋        0.1       ＋         0     ＝  0.5

n_變(mol)         3x                 x                   2x

n_平(mol)      0.4－3x     ＋      0.1－x      ＋         2x    ＝  0.5－2x

根據壓強與物質的量成正比，可得出2x ＝ 0.12 mol，即可求出NH₃的體積分數為31.6%。最后可求出N₂、H₂的轉化率分別為60%和40%。