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在 2L的密闭容器中,充入 1mol N2 和 3mol H

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/11/06 06:27:49
在 2L的密闭容器中,充入 1mol N2 和 3mol H2,在一定的条件下反应,2 分钟后达到平衡状态,相同温度下,测得平衡时混合气体的压强比反应前混合气体的压强减小了 1/10,计算:
(1)平衡时混合气体中三种气体的物质的量比为多少?
(2)N2 的转化率为多少?
(3)2分钟内,NH3 的平均反应速率为多少?
在 2L的密闭容器中,充入 1mol N2 和 3mol H
根据三段式解题法,表示出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时各组分的物质的量.
令参加反应的氮气的物质的量为nmol,则:
        N2  +3H2   2NH3        
开始(mol):1     3          0
变化(mol):n     3n          2n
平衡(mol):1-n     3-3n              2n
压强之比等于物质的量之比,所以(1-n+3-3n+2n)mol=(1+3)mol×(1-
1
10),解得n=0.2,
(1)平衡时n(N2)=(1-n)mol=(1-0.2)mol=0.8mol
平衡时n(H2)=(3-3n)mol=(3-3×0.2)mol=2.4mol
平衡时n(NH3)=2n=0.2mol×2=0.4mol
所以,平衡时混合气体中N2、H2、NH3三种气体的物质的量比为0.8mol:2.4mol:0.4mol=2:6:1.
答:平衡时混合气体中N2、H2、NH3三种气体的物质的量比为2:6:1.
(2)N2 的转化率为
0.2mol
1mol×100%=20%
答:N2 的转化率为20%.
(3)2分钟内,以NH3 表示的平均反应速率v(NH3)=

0.2mol×2
2L
2min=0.1 mol/L•min.
答:2分钟内,以NH3 表示的平均反应速率为0.1 mol/L•min.