Question

在2L密閉容器中，充入1mol N₂和3mol H₂，一定條件下發(fā)生合成氨反應(yīng)，2min時達到平衡．測得平衡時N₂的轉(zhuǎn)化率為40%，求：
（1）NH₃的平衡濃度．
（2）該溫度下的平衡常數(shù)K的表達式（分別用N₂、H₂、NH₃的濃度表示）．
（3）H₂在平衡混合氣體中的體積分數(shù)．     
（4）平衡時容器的壓強與起始時壓強之比．

Answer 1

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，結(jié)合平衡常數(shù)概念列式、體積分數(shù)為物質(zhì)的量的分數(shù)，壓強之比等于物質(zhì)的量之比；

解答：解：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始（mol）：1       3            0
轉(zhuǎn)化（mol）：0.4     1.2          0.8
平衡（mol）：0.6     1.8          0.8
（1）NH₃的平衡濃度=

0.8mol

2L

=0.4 mol∕L；
答：NH₃的平衡濃度為：0.4 mol∕L；
（2）K=

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

=

(0.4mol/L)2

0.3mol/L×(0.9mol/L)3

；
答：該溫度下的平衡常數(shù)K的表達式

(0.4mol/L)2

0.3mol/L×(0.9mol/L)3

；
（3）H₂的體積分數(shù)=

1.8mol

1.8mol+0.6mol+0.8mol

×100%=56.25%；
答：H₂在平衡混合氣體中的體積分數(shù)56.25%；
（4）壓強之比等于物質(zhì)的量之比，P_后：P_前=n_后：n_前=3.2：4=4：5；
答：平衡時容器的壓強與起始時壓強之比為4：5；

點評：本題考查了化學(xué)平衡的三段式計算應(yīng)用，主要是平衡時概念的應(yīng)用，氣體體積分數(shù)，壓強關(guān)系是氣體物質(zhì)的量的關(guān)系計算，題目難度中等．