Question

【题目】工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为计算：

（1）该条件下N2的平衡转化率；(小数点后保留一位)

（2）该条件下反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常数。(不带单位)

Answer 1

【答案】（1）66.7%；（2）5.0×10－3

【解析】

试题分析：（1）设反应过程消耗x mol N2(g)。

N2(g) ＋ 3H2(g)2NH3(g)

起始物质的量/mol 0.60 1.60 0

平衡物质的量/mol 0.60－x 1.60－3x 2x

平衡时反应体系总物质的量＝mol＝(2.20－2x)mol

NH3(g)的物质的量分数＝2x÷(2.20－2x)＝

解得x＝0.40mol

则N2的平衡转化率＝×100%＝66.7%。

（2）设反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常数为K。

平衡时，c(NH3)＝2×0.40 mol÷2.0 L＝0.40 mol·L－1

c(N2)＝(0.60－0.40)mol÷2.0 L＝0.10 mol·L－1

c(H2)＝(1.60－3×0.40)mol÷2.0 L＝0.20 mol·L－1

K＝＝＝5.0×10－3 。