Question

【題目】恒溫下，將a mol N2與b mol H2的混合氣體通入一個V升固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N2 （g）+3H2（g）═2NH3（g）
（1）若反應(yīng)進行到t分鐘時，nt（N2）=13mol，nt（NH3）=6mol，計算a= ， 反應(yīng)速率V（H2）=molL﹣1min﹣1 ．
（2）下列描述中能表明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是 ①混合氣體的壓強不變 ②混合氣體的密度不變 ③混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變
④容器內(nèi)N2 ， H2 ， NH3的濃度之比為1：3：2 ⑤單位時間內(nèi)生成n mol NH3 ， 同時生成N2 ， H2共2n mol
（3）反應(yīng)達平衡時，混合氣體的體積為716.8L（標(biāo)況下），其中NH3的含量（體積分?jǐn)?shù)）為25%．計算平衡時NH3的物質(zhì)的量n（NH3）=mol，N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比，α（N2）：α（H2）= ． （寫最簡整數(shù)比）

Answer 1

【答案】
（1）16；
（2）③
（3）8；1：2
【解析】解：（1）反應(yīng)進行到t時，測的N2為13mol，NH3為6mol，由方程式可知，參加反應(yīng)的氮氣的物質(zhì)的量為：6mol× =3mol，故氮氣的起始物質(zhì)的量為：13mol+3mol=16mol，即a=16； nt（NH3）=6mol，則用氨氣表示的平均反應(yīng)速率為：v（NH3）= = molL﹣1min﹣1 ， 根據(jù)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)成正比可知，v（H2）= v（NH3）= molL﹣1min﹣1 ，
所以答案是：16； ；（2）①該反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng)，反應(yīng)過程中壓強發(fā)生變化，當(dāng)混合氣體的壓強不變時，表明正逆反應(yīng)速率相等，達到了平衡狀態(tài)，故①錯誤；②反應(yīng)前后氣體的體積和總質(zhì)量不變，則混合氣體的密度始終不變，不能根據(jù)密度判斷平衡狀態(tài)，故②錯誤；③該反應(yīng)氣體的總質(zhì)量不變，氣體總物質(zhì)的量發(fā)生變化，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量發(fā)生變化，當(dāng)平均摩爾質(zhì)量不變時，表明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)，故③正確；④容器內(nèi)N2 ， H2 ， NH3的濃度之比為1：3：2，無法判斷各組分的濃度是否變化，則無法判斷是否達到平衡狀態(tài)，故④錯誤；⑤單位時間內(nèi)生成n mol NH3 ， 同時生成N2 ， H2共2n mol，無法判斷氮氣、氫氣的物質(zhì)的量，則無法判斷平衡狀態(tài)，故⑤錯誤；
所以答案是：③；（3）反應(yīng)達平衡時，混合氣體為： =32mol，其中NH3的物質(zhì)的量為：32mol×25%=8mol；
利用差量法計算：

	N2（g）+	3H2（g）		2NH3（g）	物質(zhì)的量減少△n
	1mol	3mol		2mol	2mol
轉(zhuǎn)化：	4mol	12mol		8mol	8mol

故原混合氣體為：32mol+8mol=40mol，
由（1）知a=16mol，則b=40mol﹣16mol=24mol，
達到平衡時，N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比α（N2）：α（H2）= ： =1：2，
所以答案是：1：2．
【考點精析】本題主要考查了化學(xué)平衡的計算的相關(guān)知識點，需要掌握反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%才能正確解答此題．