Question

2．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(cè)得平衡時(shí)N₂的轉(zhuǎn)化率為40%，求：
（1）平衡時(shí)v （NH₃）的速率
（2）求該溫度下的平衡常數(shù)K（列出算式，不用計(jì)算出結(jié)果）
（3）H₂在平衡混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)
（4）平衡時(shí)容器的壓強(qiáng)與起始時(shí)壓強(qiáng)之比．

Answer 1

分析 2min時(shí)達(dá)到平衡，測(cè)得平衡時(shí)N₂的轉(zhuǎn)化率為40%，則轉(zhuǎn)化的氮?dú)鉃?mol×40%=0.4mol，則
         N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開始    1            3                0
轉(zhuǎn)化  0.4          1.2             0.8
平衡 0.6           1.8             0.8
結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$、K為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比、體積或壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比來(lái)解答．

解答 解：2min時(shí)達(dá)到平衡，測(cè)得平衡時(shí)N₂的轉(zhuǎn)化率為40%，則轉(zhuǎn)化的氮?dú)鉃?mol×40%=0.4mol，則
                     N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：1          3            0
轉(zhuǎn)化l（mol）：0.4         1.2           0.8
平衡l（mol）：0.6         1.8           0.8
（1）平衡時(shí)v （NH₃）的速率為$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{2min}$=0.2mol/（L•min），答：平衡時(shí)v （NH₃）的速率為0.2mol/（L•min）；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{（\frac{0.8mol}{2L}）^{2}}{（\frac{1.8mol}{2L}）^{3}×（\frac{0.6mol}{2L}）}$，答：該溫度下的平衡常數(shù)K=$\frac{（\frac{0.8mol}{2L}）^{2}}{（\frac{1.8mol}{2L}）^{3}×（\frac{0.6mol}{2L}）}$；
（3）H₂的體積分?jǐn)?shù)為$\frac{1.8mol}{0.6mol+1.8mol+0.8mol}$×100%=56.25%，答：H₂在平衡混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)為56.25%；
（4）相同條件下壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，P_后：P_前=n_后：n_前=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(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握化學(xué)平衡三段法、各物質(zhì)的量的關(guān)系等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，注意壓強(qiáng)比及體積分?jǐn)?shù)的計(jì)算，題目難度不大．