Question

【題目】在一定條件下，將N2、H2混合氣體100 mL通入密閉容器內，達到平衡時，容器內的壓強比反應前減小 ，測得此時混合氣體的平均相對分子質量為9。試求：

（1）原混合氣中N2、H2各多少毫升______？

（2）H2的轉化率是多少______？

Answer 1

【答案】20 mL、80 mL 37.5%

【解析】

(1)設出氫氣、氮氣的體積及轉化的氮氣體積，然后根據題中數據列式計算出a，然后根據容器內的壓強比反應前減少1/5，利用化學平衡的三段式列式計算出原混合氣體中N2和H2的體積；

(2)根據計算出轉化的氮氣計算出消耗的氫氣體積，再計算出氫氣的轉化率。

(1)設原混合氣體中N2的體積為x，H2的體積為y，反應中轉化的N2的體積為a，則x+y=100mL ①

反應后氣體的體積減小了2a，根據容器內的壓強比反應前減少1/5，則達到平衡狀態時氣體的物質的量比反應前減少了，=②，將①帶人②解得，a=10mL，根據三段式：

相同條件下，氣體摩爾體積相同，設為Vm，根據質量守恒定律及反應后氣體的體積可得，混合氣體的平均分子量為： ③，由③化簡有19x-7y+180=0 ④由①④聯立，解得x=20mL，y=80mL；

(2)反應消耗10mL氮氣，同時消耗了30mL氫氣，所以氫氣的轉化率為：×100%=37.5%。