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
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/02 12:42:00
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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
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?
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
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
容器内的压强比反应前减小1/5,即现在容器中分子数目为原来的4/5
此时混合气体的平均相对分子质量为9
所以原来混合气体的平均相对分子质量为11.25
所以原混和气中N2占77%(摩尔比)
所以原混和气中N2体积为77mL
设原有N2为xml H2为yml 平衡时生成NH3为2z(设为2z对计算有利)
N2 + 3H2 === 2NH3
开始 x y 0
变化 z 3z 2z
平衡 x-z y-3z 2z
方程组:①x+y===100
②[(x-...
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设原有N2为xml H2为yml 平衡时生成NH3为2z(设为2z对计算有利)
N2 + 3H2 === 2NH3
开始 x y 0
变化 z 3z 2z
平衡 x-z y-3z 2z
方程组:①x+y===100
②[(x-z)+(y-3z)+2z]/(x+y)===4/5
③[28*(x-z)+2*(y-3z)+17*2z]/[(x-z)+(y-3z)+2z]=9
解之:x=20
y=80
z=10
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