Question

工业合成氨的反应为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）．设t℃在容积为2L的密闭容器中充入0.6mol N₂和1.6mol H₂，反应在一定条件下达到平衡时，NH₃的物质的量分数为

4

7

．计算：
（1）达到平衡时H₂的物质的量；
（2）t℃该反应的平衡常数．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）先设氮气的转化率为x，利用三段式，计算平衡时生成氨气的物质的量、剩余氮气的物质的量和剩余氢气的物质的量，再结合氨气的质量分数计算氢气的物质的量；
（2）根据平衡常数K=

C2(NH3)

C(N2)?C3(H2)

计算．

解答： 解：（1）设氮气的转化率是x，
                N₂ +3H₂2NH₃
起始量（mol）    0.6  　　 1.6    　　　　 0   
变化量（mol）   0.6x  　　1.8x   　　　　  1.2x   
平衡量（mol）0.6（1-x）　1.6-1.8x 　　　　1.2x   
平衡时，NH₃的物质的量分数=

1.2xmol

0.6(1-x)mol+1.6-1.8x+1.2x

=

4

7

，
x=66.7%，所以氢气的物质的量为1.6-1.8x=0.4 mol，
答：达到平衡时H₂的物质的量为0.4mol；
（2）平衡时氮气的物质的量浓度=

0.2mol

2.0L

=0.1mol/L，氢气的物质的量浓度=

0.4mol

2.0L

=0.2mol/L，氨气的物质的量浓度=

0.8mol

2.0L

=0.4mol/L，
平衡常数K=

C2(NH3)

C(N2)?C3(H2)

=

(0.4mol/L)2

0.1mol/L×(0.2mol/L)3

=200，
答：该条件下反应的平衡常数为200．

点评：本题考查了有关化学平衡的计算，难度不大，注意计算化学平衡常数时各物质的浓度必须是平衡时的浓度．