Question

9．在一真空固定體積的密閉容器中，充入10mol N₂和30mol H₂混合后發(fā)生反應：N₂+3H₂?2NH₃．在一定溫度下達到平衡，H₂的轉化率為80%．若在同一容器中充入NH₃，欲使反應達到平衡時各成分的百分含量與上述平衡時相同，則起始時充入NH₃的物質的量和達到平衡時NH₃的轉化率是（　�。�

• A． 15mol  20%
• B． 20mol  20%
• C． 20mol  80%
• D． 40mol  80%

Answer 1

分析 恒溫恒容下，若開始只充入NH₃，欲達到平衡時的各成份的百分含量與原平衡時相同，二者為等效平衡，由于反應前后氣體的化學計量數(shù)之和不相等，故平衡時對應組分的物質的量相等，根據(jù)極限法計算氨氣的物質的量，根據(jù)方程式計算原平衡時氨氣的物質的量，進而計算開始只充入NH₃時氨氣的轉化率．

解答 解：恒溫恒容下，若開始只充入NH₃，欲達到平衡時的各成份的百分含量與原平衡時相同，二者為等效平衡，由于反應前后氣體的化學計量數(shù)之和不相等，故平衡時對應組分的物質的量相等，需要氨氣的物質的量=10mol×2=20mol，原平衡中參加反應氫氣為30mol×80%=24mol，由方程式可知平衡時氨氣的物質的量=24mol×$\frac{2}{3}$=16mol，故若開始只充入NH₃，氨氣的轉化率=$\frac{20mol-16mol}{20mol}$×100%=20%，
故選B．

點評 本題考查化學平衡計算、等效平衡，理解等效平衡規(guī)律是解題關鍵，注意不同方向建立等效平衡，轉化率之和為1，難度中等．