Question

已知合成氨反應(yīng)為：N₂+3H₂?2NH₃，在一定溫度下，向2L密閉容器中，加入2molN₂和5molH₂，一定條件下使之反應(yīng)，經(jīng)過2min后達到平衡狀態(tài)并測得NH₃為0.4mol，求：
（1）以N₂表示這2min內(nèi)該反應(yīng)的反應(yīng)速率？
（2）此時氫氣的轉(zhuǎn)化率？
（3）平衡時NH₃的體積分數(shù)？（保留1位小數(shù)）
（4）平衡時容器中的壓強與開始壓強之比？
（5）平衡時容器中氣體的平均摩爾質(zhì)量？

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：依據(jù)化學(xué)平衡的三段式列式計算得到平衡物質(zhì)的量，
            N₂ +3H₂ =2 NH₃，
起始量（mol）2      5        0
變化量（mol）0.2    0.6      0.4
平衡量（mol）1.8    4.4      0.4
結(jié)合反應(yīng)速率、濃度、轉(zhuǎn)化率、平均摩爾質(zhì)量概念計算，氣體壓強之比等于氣體物質(zhì)的量之比．

解答： 解：向2L密閉容器中，加入2molN₂和5molH₂，一定條件下使之反應(yīng)，經(jīng)過2min后測得NH₃為0.4mol，則
             N₂ +3H₂ =2 NH₃，
起始量（mol）2     5      0
變化量（mol）0.2   0.6    0.4
平衡量（mol）1.8   4.4    0.4
（1）用N₂表示這2min內(nèi)該反應(yīng)的反應(yīng)速率=

0.2mol 2L

2min

=0.05mol/L?min；
答：N₂表示這2min內(nèi)該反應(yīng)的反應(yīng)速率分別是0.05mol/L?min；
（2）氫氣轉(zhuǎn)化率=

0.6mol

5mol

×100%=12%；
答：2min 后氫氣的轉(zhuǎn)化率為12%；
（3）平衡時NH₃的體積分數(shù)=氣體物質(zhì)的量分數(shù)=

0.4mol

1.8mol+4.4mol+0.4mol

×100%=6.1%；
答：平衡時NH₃的體積分數(shù)6.1%；
（4）平衡時容器中的壓強與開始壓強之比=氣體物質(zhì)的量之比=（1.8+4.4+0.4）：（2+5）=33：35；
答：平衡時容器中的壓強與開始壓強之比33：35；
（5）平衡時容器中氣體的平均摩爾質(zhì)量=

m

n

=

1.8mol×28g/mol+4.4mol×2g/mol+0.4mol×17g/mol

1.8mol+4.4mol+0.4mol

=10g/mol；
答：平衡時容器中氣體的平均摩爾質(zhì)量10g/mol；

點評：本題考查了化學(xué)平衡的計算應(yīng)用，平衡三段式計算方法是解題關(guān)鍵．題目較簡單．