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【高中化学氮气和氢气反应一定条件下,将氮气和氢气混合气体100mL通入密闭容器内,达到平衡时,容器内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,试求:原混合气体中】
更新时间:2024-03-29 22:55:56
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问题描述:

高中化学氮气和氢气反应

一定条件下,将氮气和氢气混合气体100mL通入密闭容器内,达到平衡时,容器内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,试求:原混合气体中氮气为多少毫升?

付景红回答:
  根据PV=nRT   P1/P2=n1/n2(压强比等于物质的量之比)   即1/(1-1/5)=n1/n2   得到n1/n2=5/4   即[100ml/(气体摩尔体积*1000)〕/[V/(气体摩尔体积*1000)]=5/4   V=80ml(反应后同温同压下的体积)   体积减少100-80=20ml   N2+3H2=2NH3(1体积N2和3体积H2反应生成2体积的NH3,减少两个体积.)   1-----3-----2----减少2   V1----V2----V3------20ml   解得V1=10ml,V2=30ml,V3=20ml   设原混合气体中有XmlN2,则有H2(100-X)ml   反应后N2的体积为(X-10)ml   氢气的体积为(100-X-30)ml   NH3的体积为20ml   反应后混合气体中,NH3占20/80=25%,   N2和H2占(80-20)/80=75%   设反应后混合气体中N2的百分含量是A,则H2的含量为75%-A   根据平均相对分子质量计算公式得:   28X+2*(75%-A)+17*25%=9   解得A=0.125=12.5%   则反应后混合气体中N2的体积为80*12.5%=10ml   反应消耗了10ml,原混合气体中含N2(10+10)=20ml
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