Question

3．若定義某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率為消耗掉的該物質(zhì)的物質(zhì)的量占起始時(shí)該物質(zhì)的原物質(zhì)的量的百分比．已知合成氨反應(yīng)為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）．在一體積為10L且容積不變的密閉容器中放入1mol N₂和3mol H₂，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)4min達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，測(cè)得容器中氨氣的物質(zhì)的量為0.6mol．求：
（1）氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率；
（2）用氫氣表示平均反應(yīng)速率是多少？
（3）平衡狀態(tài)時(shí)氫氣的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

分析 經(jīng)4min達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，測(cè)得容器中氨氣的物質(zhì)的量為0.6mol．則
        N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開(kāi)始  1              3               0
轉(zhuǎn)化 0.3          0.9              0.6
平衡  0.7          2.1              0.6
（1）轉(zhuǎn)化率=$\frac{轉(zhuǎn)化量}{開(kāi)始量}$×100%；
（2）結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算；
（3）結(jié)合c=$\frac{n}{V}$計(jì)算．

解答 解：經(jīng)4min達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，測(cè)得容器中氨氣的物質(zhì)的量為0.6mol．則
        N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開(kāi)始  1              3               0
轉(zhuǎn)化 0.3          0.9              0.6
平衡  0.7          2.1              0.6
（1）氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為$\frac{0.3mol}{1mol}$×100%=30%，
故答案為：氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為30%；
（2）用氫氣表示平均反應(yīng)速率是$\frac{\frac{0.9mol}{10L}}{4min}$=0.0225 mol•（L•min）^-1，
答：用氫氣表示平均反應(yīng)速率是0.0225 mol•（L•min）^-1；
（3）平衡狀態(tài)時(shí)氫氣的物質(zhì)的量濃度為$\frac{2.1mol}{10L}$=0.21 mol/L，
答：平衡狀態(tài)時(shí)氫氣的物質(zhì)的量濃度為0.21mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握化學(xué)平衡三段法計(jì)算格式、轉(zhuǎn)化率及反應(yīng)速率的計(jì)算等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，注意轉(zhuǎn)化量及平衡時(shí)物質(zhì)的量的判斷，題目難度不大．