Question

15．NH₃和純凈的O₂在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g），現(xiàn)向一容積不變的2L密閉容器中充入4mol NH₃和 3mol O₂，4min后達到平衡，測得生成的H₂O（g）占混合氣體體積的40%，則下列說法不正確的是（假設(shè)反應(yīng)前后溫度保持不變）（　　）

• A． 平衡時壓強是起始壓強的$\frac{15}{14}$倍
• B． 平衡時NH₃的濃度為1 mol/L
• C． 該過程中v（O₂）=0.225 mol/（L•min）
• D． 達平衡時消耗O₂ 1.5 mol

Answer 1

分析 4min后達到平衡，測得生成的H₂O（g）占混合氣體體積的40%，體積比等于物質(zhì)的量比，設(shè)轉(zhuǎn)化的氨氣為x，則
        4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g）
開始    4                3               0               0
轉(zhuǎn)化     x              $\frac{3x}{4}$             0.5x           1.5x
平衡   4-x           3-$\frac{3x}{4}$           0.5x             1.5x
$\frac{1.5x}{4-x+3-\frac{3x}{4}+0.5x+1.5x}$×100%=40%，解得x=2，以此來解答．

解答 解：4min后達到平衡，測得生成的H₂O（g）占混合氣體體積的40%，體積比等于物質(zhì)的量比，設(shè)轉(zhuǎn)化的氨氣為x，則
        4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g）
開始    4                3               0               0
轉(zhuǎn)化     x              $\frac{3x}{4}$             0.5x           1.5x
平衡   4-x           3-$\frac{3x}{4}$           0.5x             1.5x
$\frac{1.5x}{4-x+3-\frac{3x}{4}+0.5x+1.5x}$×100%=40%，解得x=2，
A．物質(zhì)的量比等于壓強比，則平衡時壓強是起始壓強的$\frac{4-2+3-1.5+1+3}{4+3}$=$\frac{15}{14}$，故A正確；
B．平衡時NH₃的濃度為$\frac{4mol-2mol}{2L}$=1mol/L，故B正確；
C．該過程中v（O₂）=$\frac{\frac{1.5mol}{2L}}{4min}$=0.1875 mol/（L•min），故C錯誤；
D．達平衡時消耗O₂為$\frac{3×2}{4}$mol=1.5mol，故D正確；
故選C．

點評 本題考查化學(xué)平衡的計算，為高頻考點，把握化學(xué)平衡三段法、速率的計算為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計算能力的考查，注意物質(zhì)的量與壓強、體積的關(guān)系，題目難度不大．