Question

13．恒溫下，將2mol N₂與3 mol H₂的混合氣體通入一個容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），5min 時達化學平衡，v（N₂）=0.08mol/（L•min）
計算：（1）達到平衡時，H₂的轉(zhuǎn)化率α（H₂）
（2）平衡時NH₃的物質(zhì)的量是多少？NH₃的體積分數(shù)是多少？
（3）反應(yīng)前后的壓強比．

Answer 1

分析 5min 時達化學平衡，v（N₂）=0.08mol/（L•min），可知5min消耗n（N₂）=0.08mol/（L•min）×2L×5min=0.8mol，則
                 N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始（mol）  2              3               0
轉(zhuǎn)化（mol）0.8           2.4             1.6            
平衡（mol）  1.2           0.6             1.6
以此計算各相關(guān)物理量．

解答 解：5min 時達化學平衡，v（N₂）=0.08mol/（L•min），可知5min消耗n（N₂）=0.08mol/（L•min）×2L×5min=0.8mol，則
                 N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始（mol）  2              3               0
轉(zhuǎn)化（mol）0.8           2.4             1.6            
平衡（mol）  1.2           0.6             1.6
（1）達到平衡時，H₂的轉(zhuǎn)化率α（H₂）=$\frac{2.4}{3}×100%$=80%．
答：達到平衡時，H₂的轉(zhuǎn)化率α（H₂）為80%；
（2）平衡時NH₃的物質(zhì)的量是1.6mol，NH₃的體積分數(shù)是$\frac{1.6}{1.2+0.6+1.6}×100%$=47%，
答：平衡時NH₃的物質(zhì)的量是1.6mol；NH₃的體積分數(shù)是47%；
（3）反應(yīng)前后的壓強比等于物質(zhì)的量比，即（2+3）：（1.2+0.6+1.6）=5：3.4=25：17，
答：反應(yīng)前后的壓強比為25：17．

點評 本題考查了化學平衡的計算，為高頻考點，題目難度中等，涉及轉(zhuǎn)化率、體積分數(shù)等計算，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．