Question

在密閉容器中，對于反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），在反應(yīng)起始時N₂和H₂分別為10mol和30mol，當達到平衡時，N₂的轉(zhuǎn)化率為30%．若以NH₃為起始反應(yīng)物，反應(yīng)條件與上述反應(yīng)相同時，欲使其達到平衡時各成分的百分含量與前者相同，則NH₃的起始物質(zhì)的量和它的轉(zhuǎn)化率，正確的是（　　）

• A、20mol；70%
• B、20mol；30%
• C、40mol；35%
• D、10mol；50%

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：從氨氣開始進行化學(xué)反應(yīng)，平衡時各組分的含量相同，二者為等效平衡：
若為恒溫恒容，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=10mol、n（H₂）=30mol即可，根據(jù)原平衡時氫氣轉(zhuǎn)化率計算原平衡體系中氫氣的物質(zhì)的量，據(jù)此計算參加反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計算；
若為恒溫恒壓，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）：n（H₂）=10mol：30mol=1：3即可，n（N₂）：n（H₂）=1：3等于化學(xué)計量數(shù)之比，故氨氣的物質(zhì)的量為任意值，氨氣的轉(zhuǎn)化率與恒溫恒容條件下相同．

解答： 解：從氨氣開始進行化學(xué)反應(yīng)，平衡時各組分的含量相同，二者為等效平衡：
若為恒溫恒容，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=10mol、n（H₂）=30mol，氮氣與氫氣的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，由方程式可知n（NH₃）=2n（N₂）=2×10mol=20mol，
原平衡時氮氣轉(zhuǎn)化率為30%，則原平衡體系中氮氣的物質(zhì)的量為10mol×（1-30%）=7mol，故從氨氣建立平衡生成的氮氣為7mol，由方程式可知，參加反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量為7mol×2=14mol，故從氨氣建立等效平衡，氨氣的轉(zhuǎn)化率為：

14mol

2mol

×100%=70%；
若為恒溫恒壓，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）：n（H₂）=10mol：30mol=1：3即可，n（N₂）：n（H₂）=1：3等于化學(xué)計量數(shù)之比，故氨氣的物質(zhì)的量為任意值，氨氣的轉(zhuǎn)化率為70%，
故選A．

點評：本題考查等效平衡的有關(guān)計算，難度中等，注意理解等效平衡規(guī)律：1、恒溫恒容，反應(yīng)前后氣體體積不等，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊，對應(yīng)物質(zhì)滿足等量；反應(yīng)前后氣體體積相等，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊，對應(yīng)物質(zhì)滿足等比，2：恒溫恒壓，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊，對應(yīng)物質(zhì)滿足等比．