题目

在一定条件下,将N2、H2的混合气体共1mol通入密闭的容器内,达到平衡是容器的压强比反应前
减小1/5,又测得此时混合气体的平均相对分子质量为9,求
1、原混合气体N2.H2物质的量分别为多少
2、H2的转化率

提问时间：2020-07-18

答案

N2、H2的反应方程为 N2+3H2=2NH3
从平衡后容器的压强比反应前减小1/5.知道反应后气体的体积,或者说摩尔量要比反应前减小1/5
就知道了反应之后三种气体的摩尔量为原来的4/5.即 0.8mol 中间相差0.2mol
N2+ 3 H2 = 2 NH3 △n
2 2
n(NH3) 0.2
通过以上的关系可以求出n(NH3) =0.2mol 参加反应的氢气为0.3mol
测得此时混合气体的平均相对分子质量为9 → 那么可以求出混合气体的质量
由公式 m=M*n 可求得混合气体质量为 9*0.8=7.2g
已知n(NH3) =0.2mol
那么m(NH3)=0.2*17=3.4g
m(H2)+m(N2)=7.2-m(NH3)=7.2-3.4=3.8g
0.8mol混合气体中有0.2mol是NH3,所以剩下的0.6就是H2和N2了
设N2的摩尔量为a.则H2的摩尔量为 0.6-a
a*17+(0.6-a) *2 = 3.8 → a=0.1
n(N2)=0.1mol n(H2)=0.5mol
反应之前的氢气的摩尔量为 0.5+0.3=0.8 反应掉的为 0.3
转化率 v = 0.3/0.8 * 100% = 37.5 %