Question

7．在密閉容器中，對于反應 N₂+3H₂?2NH₃，在反應起始時 N₂ 和 H₂分別為 1mol 和 3mol，當達到平衡時，N₂的轉化率為 30%，若以 NH₃ 為起始反應物，反應條件與上述反應相同，則NH₃的起始的物質的量和它的轉化率為（　�。�

• A． 4mol   35%
• B． 2mol  30%
• C． 2mol    70%
• D． 1mol   15%

Answer 1

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

解答 解：從氨氣開始進行化學反應，平衡時各組分的含量相同，二者為等效平衡：
若為恒溫恒容，按化學計量數轉化到左邊滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol，氮氣與氫氣的物質的量之比等于化學計量數之比，由方程式可知n（NH₃）=2n（N₂）=2×1mol=2mol，
原平衡時氮氣轉化率為30%，則原平衡體系中氮氣的物質的量為1mol×（1-30%）=0.7mol，故從氨氣建立平衡生成的氮氣為0.7mol，由方程式可知，參加反應的氨氣的物質的量為0.7mol×2=1.4mol，故從氨氣建立等效平衡，氨氣的轉化率為$\frac{1.4mol}{2mol}$×100%=70%；
若為恒溫恒壓，按化學計量數轉化到左邊滿足n（N₂）：n（H₂）=1mol：3mol=1：3即可，n（N₂）：n（H₂）=1：3等于化學計量數之比，故氨氣的物質的量為任意值，氨氣的轉化率為70%，
故選C．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高頻考點，把握相同條件的理解、等效平衡的應用為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意起始物質的量關系，題目難度不大．