Question

恒温、恒压的条件下，将N2和H2按体积比1：3混合充入一密闭容器中，发生下列反应 N2+3H2?2NH3，达平衡时，

恒温、恒压的条件下，将N2和H2按体积比1：3混合充入一密闭容器中，发生下列反应 N2+3H2?2NH3，达平衡时，测得气体体积为起始气体体积的0.75倍，求：（1）平衡时N2的转化率；（2）平衡时混合气体中NH3的体积分数；（3）平衡时混合气体的相对分子质量与起始气体的相对分子质量之比．（请写出计算过程）

Answer 1

恒温恒压气体体积之比等于气体物质的量之比，设起始量氮气和氢气为1，3，氮气反应的物质的量为x
               N₂+3H₂?2NH₃
 起始量（mol） 1   3     0
变化量（mol）  x   3x     2x
平衡量（mol） 1-x  3-3x    2x
达平衡时，测得气体体积为起始气体体积的0.75倍得到：
 1-x+3-3x+2x=4×0.75
x=0.5
（1）转化率=

消耗量

起始量

×100%=

0.5

1

×100%=50%；
答：平衡时N₂的转化率50%；
（2）平衡时混合气体中NH₃的体积分数=

氨气体积

混合气体体积

×100%=

2×0.5

4?2×0.5

×100%=33.3%；
答：平衡时混合气体中NH₃的体积分数33.3%；
（3）反应前后气体质量不变，平衡时混合气体的相对分子质量与起始气体的相对分子质量之比等于气体物质的量的反比=

4

4?2×0.5

=

4

3

；
答：平衡时混合气体的相对分子质量与起始气体的相对分子质量之比

4

3

．