Question

12．一定溫度下，向一個容積為2L的真空密閉容器中通入1mol N₂和3mol H₂，3min后測得密閉容器內(nèi)的壓強是起始時的0.9倍，（寫出計算過程）
（1）此時間段內(nèi)H₂的反應(yīng)速率是多少？
（2）3分鐘后N₂的轉(zhuǎn)化率？
（3）反應(yīng)3分鐘后N₂的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)？

Answer 1

分析 發(fā)生3H₂+N₂?2NH₃，設(shè)參加反應(yīng)的氮氣的物質(zhì)的量為x，則
           3H₂+N₂?2NH₃
開始      3      1       0
轉(zhuǎn)化      3x      x      2x
3min     3-3x   1-x    2x
3min后測得密閉容器內(nèi)的壓強是起始時的0.9倍，則$\frac{3-3x+1-x+2x}{3+1}$=0.9，
解得x=0.2，
結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$、轉(zhuǎn)化率=$\frac{轉(zhuǎn)化的量}{開始的量}$×100%計算．

解答 解：發(fā)生3H₂+N₂?2NH₃，設(shè)參加反應(yīng)的氮氣的物質(zhì)的量為x，則
           3H₂+N₂?2NH₃
開始      3      1       0
轉(zhuǎn)化      3x      x      2x
3min     3-3x   1-x    2x
3min后測得密閉容器內(nèi)的壓強是起始時的0.9倍，則$\frac{3-3x+1-x+2x}{3+1}$=0.9，
解得x=0.2，
（1）此時間段內(nèi)H₂的反應(yīng)速率是$\frac{\frac{0.2mol×3}{2L}}{3min}$=0.1mol/（L．min），答：H₂的反應(yīng)速率是0.1mol/（L．min）；
（2）3分鐘后N₂的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.2mol}{1mol}$×100%=20%，答：N₂的轉(zhuǎn)化率為20%；
（3）反應(yīng)3分鐘后N₂的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為$\frac{1-0.2}{4-0.2×2}$×100%=22.2%，答：3分鐘后N₂的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為22.2%．

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、反應(yīng)速率及轉(zhuǎn)化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)的量比等于壓強比，題目難度不大．