Question

22．（6分）在一定温度、压强和催化剂条件下，把N2和H2按1:3（体积比）混合，当反应达到平衡时，混合气体

22．（6分）在一定温度、压强和催化剂条件下，把N2和H2按1:3（体积比）混合，当反应达到平衡时，混合气体中NH3占25%（体积比），求：
（1）N2的转化率；（2）反应前后体积之比；（3）平衡混合气的平均相对分子质量.

Answer 1

解：设开始N2的物质的量为1mol，则H2的物质的量为3mol
N2 + 3H2 → 2NH3
开始 1mol 3mol 0
反应 X 3X 2X
平衡1mol-X 3mol-3X 2X
混合气体中NH3的体积比=2X/(1mol-X+3mol-3X+2X)*100%=25%
X=0.4mol
（1）N2的转化率=0.4mol/1mol*100%=40%；
（2）反应前后体积之比=(1mol+3mol):(1mol-0.4mol+3mol-3*0.4mol+2*0.4mol)=5:4；（3）混合气体的质量=1mol*28g/mol+3mol*2g/mol=34g
平衡混合气体的总物质的量=1mol-0.4mol+3mol-3*0.4mol+2*0.4mol=3.2mol
平衡混合气的平均相对分子质量=34g/3.2mol=10.625g/mol
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