Question

【題目】工業(yè)合成氨的反應為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。設在容積為2.0 L的密閉容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反應在一定條件下達到平衡時，NH3的物質的量分數(NH3的物質的量與反應體系中總的物質的量之比)為計算：

（1）該條件下N2的平衡轉化率______；(小數點后保留一位)

（2）該條件下反應2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常數_______。(不帶單位)

Answer 1

【答案】66.7% 5.0×10－3mol2·L－2

【解析】

設反應過程消耗x mol N2(g)，

N2(g) ＋ 3H2(g)2NH3(g)

起始物質的量/mol 0.60 1.60 0

平衡物質的量/mol 0.60－x 1.60－3x 2x

根據氨氣的物質的量分數=氨氣的量與平衡時各氣體的總量的比值列方程求出x，再根據氮氣的變化量與氮氣的起始量之比，求出氮氣的轉化率；

（2）根據（1）可以知道各物質平衡時的物質的量，轉化為濃度后，根據K＝，帶入數值進行計算。

（1）設反應過程消耗x mol N2(g)。

N2(g) ＋ 3H2(g)2NH3(g)

起始物質的量/mol 0.60 1.60 0

平衡物質的量/mol 0.60－x 1.60－3x 2x

平衡時反應體系總物質的量＝(2.20－2x)mol；NH3(g)的物質的量分數＝＝，解得x＝0.40mol，則N2的平衡轉化率＝×100%＝66.7%；

（2）設反應2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常數為K，平衡時，c(NH3)＝＝0.40 mol·L－1，c(N2)＝＝0.10 mol·L－1，c(H2)＝=0.20 mol·L－1，K＝＝＝5.0×10－3mol2·L－2。

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