Question

13．反應N₂+3H₂?2NH₃在固定容積的密閉容器中進行并達到平衡狀態(tài)，此時，c（N₂）=3.5mol/L，c（H₂）=11mol/L，c（NH₃）=5mol/L．
求：（1）該溫度下，反應的平衡常數(shù)是多少？
（2）N₂和H₂的起始濃度是多少？
（3）N₂的轉化率是多少？
（4）平衡時的壓強與開始時的壓強比是多少？

Answer 1

分析 設開始時N₂和H₂的起始濃度分別為x、y，則
         N₂+3H₂?2NH₃
開始    x      y       0
轉化 2.5      7.5     5
平衡 3.5       11     5
結合K為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比、轉化率=$\frac{轉化的量}{開始的量}$×100%、物質的量比等于壓強比計算．

解答 解：設開始時N₂和H₂的起始濃度分別為x、y，則
         N₂+3H₂?2NH₃
開始    x      y       0
轉化 2.5      7.5     5
平衡 3.5       11     5
（1）該溫度下，反應的平衡常數(shù)K=$\frac{{5}^{2}}{3.5×1{1}^{3}}$=5.37×10^-3（mol/L）^-2，
答：該溫度下，反應的平衡常數(shù)是5.37×10^-3（mol/L）^-2；
（2）N₂的起始濃度為2.5+3.5=6mol/L，H₂的起始濃度是11+7.5=18.5mol/L，
答：N₂和H₂的起始濃度分別是6mol/L、18.5mol/L；
（3）N₂的轉化率是$\frac{2.5mol/L}{6mol/L}$=41.7%，
答：N₂的轉化率是41.7%；
（4）平衡時的壓強與開始時的壓強比是$\frac{3.5+11+5}{6+18.5}$=39：49，
答：平衡時的壓強與開始時的壓強比是39：49．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高頻考點，把握化學平衡三段法、K及轉化率的計算為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意物質的量比等于壓強比，題目難度不大．