Question

1．溫度不變，在體積為10L的密閉容器中充入1mol N₂和3mol H₂，在一定條件下反應(yīng)，6分鐘后達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，測(cè)得平衡時(shí)混合氣體的壓強(qiáng)比反應(yīng)前混合氣體的壓強(qiáng)減小了$\frac{1}{10}$，計(jì)算：
（1）平衡時(shí)混合氣體中各組分的物質(zhì)的量；
（2）N₂的轉(zhuǎn)化率；
（3）6分鐘內(nèi)用H₂表示的化學(xué)反應(yīng)速率．

Answer 1

分析 令參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為nmol，根據(jù)三段式解題法，表示出反應(yīng)混合物各組分物質(zhì)的量的變化量、平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量．
（1）根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，列方程求出n的值；
（2）根據(jù)轉(zhuǎn)化率的定義計(jì)算，轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%；
（3）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（H₂）．

解答 解：根據(jù)三段式解題法，表示出反應(yīng)混合物各組分物質(zhì)的量的變化量、平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量．
令參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為nmol，則：
　　　　　 　N₂+3H₂?2NH₃，
開始（mol）：1　 　 3　　　　0
變化（mol）：n　　 3n　　　　2n
平衡（mol）：1-n   3-3n     2n
壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，所以（1-n+3-3n+2n）mol=（1+3）mol×（1-$\frac{1}{10}$），解得n=0.2，
（1）平衡時(shí)n（N₂）=（1-n）mol=（1-0.2）mol=0.8mol
平衡時(shí)n（H₂）=（3-3n）mol=（3-3×0.2）mol=2.4mol
平衡時(shí)n（NH₃）=2n=0.2mol×2=0.4mol
答：平衡時(shí)混合氣體中N₂、H₂、NH₃三種氣體的物質(zhì)的量分別為0.8mol、2.4mol、0.4mol；
（2）N₂ 的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.2mol}{1mol}$×100%=20%，答：N₂ 的轉(zhuǎn)化率為20%；
（3）6分鐘內(nèi)，以H₂ 表示的平均反應(yīng)速率v（H₂）=$\frac{\frac{3mol-2.4mol}{10L}}{6min}$=0.01 mol/（L•min），
答：6分鐘內(nèi)，以H₂ 表示的平均反應(yīng)速率為0.01 mol/（L•min）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算，主要是反應(yīng)速率，轉(zhuǎn)化率等概念的理解應(yīng)用，難度不大，注意基礎(chǔ)知識(shí)的掌握與三段式解題法的運(yùn)用．