Question

4．在1L的容器中含有H₂、N₂和NH₃的平衡混合物，其中含N₂0.30mol，H₂0.40mol和NH₃0.10mol．如果溫度保待不變，需要向容器中加入多少摩爾H₂才能使NH₃的平衡濃度增大一倍？

Answer 1

分析 先計算出在該溫度下的平衡常數(shù)，然后設出加入氫氣的物質(zhì)的量，利用平衡常數(shù)三段式列式計算即可．

解答 解：該溫度下反應N₂ +3H₂?2NH₃的平衡常數(shù)K=$\frac{（{\frac{0.10mol}{1L}）}^{2}}{（\frac{0.40mol}{1L}）^{3}×（\frac{0.30mol}{1L}）}$≈0.52，
原平衡時氫氣濃度=$\frac{0.10mol}{0.1L}$=0.1mol/L，設加入xmolH₂可以使NH₃的平衡濃度增大一倍（0.2mol/L），
            N₂ +3H₂ ?2NH₃
c_（始） 0.30 （0.40+x）  0.10   
△c     0.05    0.15          0.10
c（平）0.25 （0.25+x）  0.20
則該溫度下該反應的平衡常數(shù)K=$\frac{0.2{0}^{2}}{0.25×（0.25+x）^{3}}$=0.52，
解得：x=0.425mol，
答：如果溫度保待不變，需要向容器中加入0.425mol H₂才能使NH₃的平衡濃度增大一倍．

點評 本題考查化學平衡的計算，題目難度中等，明確化學平衡常數(shù)的概念及表達式為解答關鍵，注意掌握三段式在化學平衡計算中的應用，試題培養(yǎng)了學生的化學計算能力．