Question

9．工業(yè)合成氨反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）．設(shè)在容積為2L的密閉容器中充入1.0mol氮?dú)夂?.6mol氫氣，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，NH₃的物質(zhì)的量為0.8mol．下列敘述正確的是（　　）

• A． N₂的轉(zhuǎn)化率是60%
• B． 該反應(yīng)的平衡常數(shù) 是12.5
• C． 平衡時(shí)總物質(zhì)的量是2.6mol
• D． 平衡時(shí)氣體的密度是15.6g/L

Answer 1

分析 設(shè)在容積為2升的密閉容器中充入1.0mol氮?dú)夂?.6mol氫氣，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，NH₃的物質(zhì)的量為0.8mol，則：
            N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：1       1.6      0
變化量（mol）：0.4     1.2      0.8
平衡量（mol）：0.6     0.4      0.8
A．轉(zhuǎn)化率=$\frac{物質(zhì)的量變化量}{起始物質(zhì)的量}$×100%；
B．平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
C．根據(jù)上述分析計(jì)算；
D．平衡時(shí)混合氣體總質(zhì)量等于起始時(shí)氮?dú)�、氫氣質(zhì)量之和，根據(jù)m=nM計(jì)算氣體質(zhì)量，再根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算．

解答 解：設(shè)在容積為2升的密閉容器中充入1.0mol氮?dú)夂?.6mol氫氣，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，NH₃的物質(zhì)的量為0.8mol，則：
            N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：1       1.6      0
變化量（mol）：0.4     1.2      0.8
平衡量（mol）：0.6     0.4      0.8
A．N₂的轉(zhuǎn)化率=$\frac{物質(zhì)的量變化量}{起始物質(zhì)的量}$×100%=$\frac{0.4mol}{1mol}×100%$=40%，故A錯(cuò)誤；
B．平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{（\frac{0.8}{2}）^{2}}{\frac{0.6}{2}×（\frac{0.4}{2}）^{3}}$=66.7，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)上述分析計(jì)算得平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量=（0.6+0.4+0.8）mol=1.8mol，故C錯(cuò)誤；
D．平衡時(shí)混合氣體總質(zhì)量等于起始時(shí)氮?dú)�、氫氣質(zhì)量之和，混合氣體總質(zhì)量=1.0mol×28g/mol+1.6mol×2g/mol=31.2g，混合氣體密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{31.2g}{2L}$=15.6g/L，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，利用三段式法分析解答，注意該反應(yīng)中計(jì)算平衡常數(shù)用平衡時(shí)各物質(zhì)濃度而不是物質(zhì)的量，易錯(cuò)選項(xiàng)是D．