Question

某温度下，1mol氮气和3mol氢气混合在一密闭容器里反应，平衡后，混合气体的密度是相同条件下氢气的5倍

求（1）氮气的转换率
（2）氨气在平衡混合气体中的体积分数
（3）平衡前后容器内压强之比

Answer 1

1.30%
N2 + 3 H2 <==> 2NH3
起始 1mol 3mol 0
转化 x 3x 2x
平衡 1mol-x 3mol-3x 2x
密度之比等于摩尔质量之比。
混合气体的平均摩尔质量是相同条件下氢气摩尔质量的5倍。
M=m/n=(1mol×28g/mol+3mol×2g/mol )÷ (1mol-x +3mol-3x+2x)=2g/mol×5
解得x=0.3mol
氮气的转化率=0.3/1*100%=30%

2.17.6%
体积分数等于物质的量分数。
混合气体的总物质的量是1-x+3-3x+2x=4-2x=4-2*0.3=3.4mol
N2的体积分数是2*0.3/3.4*100%=17.6%
3.20：17
气体的物质的量之比等于压强比，反应前是1+3=4mol，反应后是3.4mol
平衡前后容器内压强之比是4：3.4=20：17