Question

恒温下，将amol氮气与bmol氢气的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）
求：（1）反应进行到某时刻t时，n（N₂）=13mol，n（NH₃）=6mol，计算a=______
（2）反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L（标况下），其中NH₃的含量（体积分数）为25%，计算平衡时NH₃的物质的量，n（NH₃）=______．
（3）原混合气体与平衡时混合气体的总物质的量之比（写出最简整数比，下同）n（始）：n（平）=______
（4）原混合气体中，a：b=______
（5）达到平衡时，N₂和H₂的转化率之比，α（N₂）：α（H₂）=______
（6）平衡混合气体中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=______．

Answer

（1）根据三段式计算．
（2）计算出混合气体总的物质的量，利用体积分数计算氨气的物质的量．
（3）利用差量法计算原混合气体的物质的量．
（4）原混合气体的物质的量减去氮气的物质的量为氢气的物质的量，据此计算．
（5）计算出达到平衡时，N2和H2的转化率，据此计算．
（6）计算出达到平衡时，反应混合物各组分的物质的量，据此计算．
【解析】
（1）根据方程式计算：
      N2 （g）+3H2（g）2NH3（g），
起始：a        b                      0
转化：3        9                      6 
t时刻：a-3     b-9                    6
a-3=13，则a=16，
故答案为：16；
（2）反应达平衡时，混合气体为=32mol，其中NH3的物质的量为32mol×25%=8mol．
故答案为：8nol
（3）利用差量法计算：
       N2 （g）+3H2（g）2NH3（g），物质的量减少△n    
      1mol       3mol                 2mol              2mol
转化：4mol       12mol                8mol              8mol
故原混合气体为32mol+8mol=40mol，
则原混合气体与平衡混合气体的物质的量之比n（始）：n（平）=40mol：32mol=5：4．
故答案为：5：4
（4）由（1）知a=16mol，则b=40mol-16mol=24mol，
所以：a：b=16mol：24mol=2：3．
故答案为：2：3
（5）达到平衡时，N2和H2的转化率之比α（N2）：α（H2）=：=1：2．
故答案为：1：2
（6）平衡混合气的组成为：N212 mol，H212 mol，NH3为8 mol．
平衡混合气体中，n（N2）：n（H2）：n（NH3）=12mol：12mol：8mol=3：3：2．
故答案为：3：3：2．