Question

將a L NH₃通入某恒溫恒壓的密閉容器中，在一定條件下讓其分解，達到平衡后氣體體積增大到b L（氣體體積在相同條件下測定），下列說法中正確的是（　�。�

• A、平衡后氨氣的分解率為  

  a-b

  a

  ×100%
• B、平衡混合氣體中H₂的體積分數(shù)為 

  3(b-a)

  2b

  ×100%
• C、反應前后氣體的密度比為

  a

  b

• D、平衡后氣體的平均摩爾質量為

  17a

  b

  g/mol

Answer 1

分析：存在可逆反應：2NH₃?N₂+3H₂，根據氣體體積變化量，利用差量法計算平衡時參加反應的氨氣體積、生成的氮氣、氫氣的體積，
A．氨氣分解率=

參加反應氨氣體積

氨氣起始體積

×100%；
B．平衡混合氣體中H₂的體積分數(shù)=

平衡時氫氣體積

平衡時混合氣體總體積

×100%；
C．混合氣體總質量不變，根據ρ=

m

V

計算判斷；
D．恒溫恒壓下，摩爾質量之比等于密度之比，據此計算．

解答：解：a L NH₃分解達到平衡后氣體體積增大到b L，則氣體體積變化量=（b-a）L，則：
   2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）    氣體體積增大
    2       1       3          1+3-2=2
2（b-a）L （ b-a）L  3（b-a）L     （b-a）L
根據氣體體積變化量，利用差量法計算平衡時參加反應的氨氣體積、生成的氮氣、氫氣的體積，
A．氨氣分解率=

2(b-a)L

aL

×100%=

2(b-a)

a

×100%，故A錯誤；
B．平衡混合氣體中H₂的體積分數(shù)=

3(b-a)L

bL

×100%=

3(b-a)

b

×100%，故B錯誤；
C．混合氣體總質量不變，根據ρ=

m

V

可知，反應前后氣體的密度比=

m a

m b

=

b

a

，故C錯誤；
D．恒溫恒壓下，根據PV=nRT、n=m/M，V=m/ρ得PM=ρRT，摩爾質量之比等于密度之比，故M（平均）：17g/mol=b：a，故M（平均）=

17a

b

g/mol，故D正確，
故選D．

點評：本題考查化學平衡有關計算，注意利用差量法簡化計算，D選項中注意阿伏伽德羅定律推論的應用，難度中等．