Question

甲、乙兩容器，甲容器體積固定，為2L；乙容器體積可變．在一定溫度下，向甲中通入4molH₂和4molN₂，經(jīng)2min達到平衡，此時生成的NH₃的物質(zhì)的量為1.2mol．
（1）用N₂表示該反應的平均反應速率

 

；此時H₂的轉(zhuǎn)化率為

 

．
（2）相同溫度下，保持乙的容積為2L，起始時向乙中通入2molNH₃、

 

molH₂和

 

molN₂，反應達平衡時各物質(zhì)的量濃度與甲中平衡時相同．
（3）相同溫度下，若向乙中通入8molN₂和8molH₂，且保持壓強與甲相等，當反應達到平衡時生成的NH₃物質(zhì)的量為

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）并利用三段式法計算相關(guān)物理量，根據(jù)v=

△c

△t

結(jié)合反應速率之比等于化學計量數(shù)之比計算反應速率；
（2）從等效平衡的角度分析；
（3）相同溫度下，若向乙中通入8molN₂和8molH₂，且保持壓強與甲相等，甲乙量容器的平衡狀態(tài)相同，各物質(zhì)的含量相同．

解答： 解：（1）N₂+3H₂2NH₃，
起始：4mol 4mol        0
轉(zhuǎn)化：0.6mol 1.8mol     1.2mol
平衡：3.4mol  2.2mol     1.2mol
v（N₂）=

0.6mol 2L

2min

=0.15mol?L^-1min^-1，此時H₂的轉(zhuǎn)化率為

1.8mol

4mol

×100%=45%，
故答案為：0.15mol?L^-1min^-1；45%；
（2）相同溫度下，保持乙的容積為2L，反應達平衡時各物質(zhì)的量濃度與甲中平衡時相同，從等效平衡的角度分析，所加的各物質(zhì)的物質(zhì)的量等效于4molH₂和4molN₂，
         N₂+3H₂2NH₃，
甲：4mol 4mol        0
乙：x    y           2mol
應有x+1mol=4mol，y+3mol=4mol，則x=3mol，y=1mol，
故答案為：1；3；
（3）相同溫度下，若向乙中通入8molN₂和8molH₂，是甲反應物的物質(zhì)的量的2倍，保持壓強與甲相等，體積也應是甲的2倍，則兩種容器的濃度相等，壓強相等，應為相同平衡狀態(tài)，平衡時，各物質(zhì)的濃度、含量相等，所以生成的NH₃物質(zhì)的量為甲的2倍，即2×1.2mol=2.4mol．
故答案為：2.4mol．

點評：本題考查化學平衡的計算，題目難度中等，注意利用的、三段式法計算，條理清晰，本題的難點是等效平衡的理解和運用，做題時注意體會．