Question

11．恒溫下，將16mol N₂與24mol H₂的混合氣體通入一個固定容積為4L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），10分鐘后反應達平衡時，NH₃的含量（體積分數(shù)）為25%，下列的關(guān)說法正確的是（　　）

• A． 達到平衡時，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率之比為1：1
• B． 10分鐘內(nèi)v（H₂）=0.35mol/（L•min）
• C． 平衡混合氣體的密度為124g/L
• D． 平衡混合氣體中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=1：3：2

Answer 1

分析 恒溫下，將16mol N₂與24mol H₂的混合氣體通入一個固定容積為4L的密閉容器中，10分鐘后反應達平衡時，NH₃的含量（體積分數(shù)）為25%，設(shè)消耗氮氣物質(zhì)的量為xmol，則：
             N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：16     24       0
變化量（mol）：x      3x       2x
平衡量（mol）：16-x   24-3x    2x
則$\frac{2x}{40-2x}$×100%=25%，解得x=4．
A．轉(zhuǎn)化率=$\frac{物質(zhì)的量變化量}{起始物質(zhì)的量}$×100%；
B．根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（H₂）；
C．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，平衡時混合氣體總質(zhì)量等于起始時氮氣、氫氣質(zhì)量之和，根據(jù)m=nM計算氣體質(zhì)量，再根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計算氣體密度；
D．根據(jù)平衡時各組分物質(zhì)的量計算．

解答 解：恒溫下，將16mol N₂與24mol H₂的混合氣體通入一個固定容積為4L的密閉容器中，10分鐘后反應達平衡時，NH₃的含量（體積分數(shù)）為25%，設(shè)消耗氮氣物質(zhì)的量為xmol，則：
             N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：16     24        0
變化量（mol）：x      3x        2x
平衡量（mol）：16-x   24-3x     2x
則$\frac{2x}{40-2x}$×100%=25%，解得x=4．
A．達到平衡時，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率之比為$\frac{4mol}{16mol}$：$\frac{12mol}{24mol}$=1：2，故A錯誤；
B.10min內(nèi)v（H₂）=$\frac{\frac{12mol}{4L}}{10min}$=0.3mol/（L•min），故B錯誤；
C．根據(jù)質(zhì)量守恒，平衡混合氣體的密度=$\frac{16mol×28g/mol+24mol2g/mol}{4L}$=124g/L，故C正確；
D．平衡混合氣體中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=（16-4）mol：（24-4×3）mol：2×4mol=3：3：2，故D錯誤；
故選：C．

點評 本題考查化學平衡計算，難度不大，注意三段式在化學平衡計算中應用．