Question

在恒溫下，將a mol N₂與b mol H₂的混合氣體通入一個體積為V L固定容積的密閉容器中，發生如下反應：N₂（g）+3H₂(g)2NH₃(g)
(1) 若反應進行到某時刻t時，n_t(N₂)="13" mol，n_t(NH₃)="6" mol,計算a的值__________。
（2）反應達平衡時，混合氣體的體積為716.8 L（標況下），其中NH₃的含量（體積分數）為25%。計算平衡時NH₃的物質的量__________。
（3）原混合氣體與平衡混合氣體的總物質的量之比（寫出最簡整數比，下同）
n(始)∶n(平)= __________。
（4）原混合氣體中a∶b=__________。
(5) 達到平衡時，N₂和H₂的轉化率之比α (N₂)∶α (H₂)= __________。
(6) 若反應達平衡用時為10分鐘，用NH₃表示從反應開始到平衡的化學反應速率 __________。

Answer 1

⑴　1６mol     ⑵    8 mol        ⑶    5：4
⑷　　２：３    ⑸　　１：２      ⑹　　４／５Ｖ　mol.L^-1.min^-1

試題分析：(1)根據方程式N₂（g）+3H₂(g) 2NH₃(g)可知，反應進行到某時刻t時，生成了n_t(NH₃)=6mol，則參加反應的n_t(N₂)=6÷2mol=3mol，則a=13+3=16mol。
(2)NH₃的含量(體積分數)為25%，則V(NH₃)=716.8L×0.25=179.2L，所以標準狀況下n(NH₃)=179.2L÷22.4L、mol=8mol。
(3)第二問已經算出n(NH₃)=8mol，混合氣體的總的物質的量為716.8L÷22.4L/mol=32mol。根據方程式可以算出參與反應的N₂=4mol，H₂=12mol，則反應前混合氣體的物質的量=4+12+32×75%=40mol，所以n(始):n(平)= 40:32=5:4。
(4)第三問已經算出反應前總的物質的量為40mol，a=16mol，則b=40－16=24mol，即a:b=16:24=2:3。(5)a(N₂)=，a(H₂)= ，則a(N₂):a(H₂)=0.25:0.5=1:2。
(6)氨氣的反應速率是。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強，側重對學生能力的培養和解題方法的指導與訓練，有助于培養學生的規范答題能力和邏輯推理能力。