Question

16．在固定容積的密閉容器中加入一定量N₂和H₂的混合氣體進行反應N₂+3H₂═2NH₃，達平衡時，N₂的濃度為3.5mol/L，H₂的濃度為11mol/L，NH₃的濃度為5mol/L  求：
①該溫度下，反應的平衡常數(shù)        
②H₂的起始濃度      
③N₂的轉化．

Answer 1

分析 ①根據(jù)K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$計算平衡常數(shù)；
②平衡時c（NH₃）=5mol/L，設氮氣、氫氣起始濃度分別為xmol/L、ymol/L，則：
               N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol/L）：x      y        0
轉化量（mol/L）：2.5    7.5      5
平衡量（mol/L）：x-2.5  y-7.5    5
結合平衡時氫氣的濃度計算；
③結合平衡時氮氣濃度計算氮氣的起始濃度，N₂的轉化率=$\frac{濃度變化量}{起始濃度}$×100%．

解答 解：①平衡時c（N₂）=3.5mol/L，c（H₂）=11mol/L，c（NH₃）=5mol/L，則平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{{5}^{2}}{3.5×1{1}^{3}}$=0.0054，
答：該溫度下平衡常數(shù)為0.0054；
②平衡時c（NH₃）=5mol/L，設氮氣、氫氣起始濃度分別為xmol/L、ymol/L，則：
               N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol/L）：x       y        0
轉化量（mol/L）：2.5     7.5      5
平衡量（mol/L）：x-2.5   y-7.5    5
平衡時c（H₂）=11mol/L，則y-7.5=11，故y=18.5
答：氫氣的起始濃度為18.5mol/L；
③平衡時，N₂的濃度為3.5mol/L，則x-2.5=3.5，故x=6，N₂的轉化率=$\frac{2.5mol/L}{6mol/L}$×100%=41.7%，
答：平衡時氮氣的轉化率為41.7%．

點評 本題考查化學平衡計算，注意掌握三段式再化學平衡計算應用，難度不大．