Question

在2L密閉容器中，充入1mol N₂和3mol H₂，一定條件下發(fā)生合成氨反應(yīng)，2min時(shí)達(dá)到平衡．測得平衡混合氣中NH₃的體積分?jǐn)?shù)為25%，求（寫出計(jì)算過程）：
（1）該溫度下的平衡常數(shù)K？
（2）N₂的轉(zhuǎn)化率？
（3）平衡時(shí)容器的壓強(qiáng)與起始時(shí)壓強(qiáng)之比？

Answer 1

分析：依據(jù)化學(xué)平衡的三段式列式計(jì)算得到平衡濃度，結(jié)合平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率概念計(jì)算分析，氣體反應(yīng)達(dá)到平衡壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算得到．

解答：解：在2L密閉容器中，充入1mol N₂和3mol H₂，一定條件下發(fā)生合成氨反應(yīng)，2min時(shí)達(dá)到平衡，依據(jù)平衡三段式列式，設(shè)氮?dú)廪D(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x；
               N₂+3H₂=2NH₃
起始量（mol）  1    3   0
變化量（mol）  x    3x   2x
平衡量（mol） 1-x  3-3x  2x
測得平衡混合氣中NH₃的體積分?jǐn)?shù)為25%，

2x

4-2x

=25%，
得到x=0.4mol；
（1）該溫度下達(dá)到的平衡時(shí)，物質(zhì)的平衡濃度分別為，c（NH₃）=

0.8mol

2L

=0.4mol/L，．c（N₂）=

(1-0.4)mol

2L

=0.3mol/L，c（H₂）=

(3-3×0.4)mol

2L

=0.9mol/L，
該溫度下的平衡常數(shù)K=

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

=

0．42

0.3×0．93

=0.73，
答：該溫度下的平衡常數(shù)K為0.73；
（2）依據(jù)上述計(jì)算得到N₂的轉(zhuǎn)化率=

0.4mol

1mol

×100%=40%，答：N₂的轉(zhuǎn)化率為40%；
（3）平衡時(shí)容器的壓強(qiáng)與起始時(shí)壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比=（4-2x）：4=3.2：4=4：5，
答：平衡時(shí)容器的壓強(qiáng)與起始時(shí)壓強(qiáng)之比為4：5．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡的三段式計(jì)算應(yīng)用，平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的計(jì)算應(yīng)用，題目難度中等．