Question

设在某温度时，在容积为1L的密闭容器内，把氮气和氢气两种气体混合，反应后生成氨气．实验测得，当达到平衡时，测得氮气和氢气的浓度各为2mol/L，该温度下的平衡常数为0.5625则：
（1）平衡时氨气的浓度为

 

（2）起始加入氮气的浓度为

 

  氢气的物质的量为

 

（3）达到平衡时氮气的转化率为

 

（4）反应前混合气体的平均分子量为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据平衡常数计算平衡时氨气的平衡浓度；
（2）根据氨气的平衡浓度计算氮气、氢气的浓度变化量，再根据起始浓度=平衡浓度+浓度变化量进一步计算；
（3）根据氮气的转化率=

转化量

起始量

×100%进行计算；
（4）结合（2）的计算确定氮气与氢气的物质的量之比，再根据

.

M

=

m 总

n 总

计算解答．

解答： 解：达到平衡时，测得氮气和氢气的浓度各为2mol/L，该温度下的平衡常数为0.5625，
（1）根据平衡常数表达式K=

c 2(NH 3)

c(N 2)?c 3(H 2)

可知，

C 2(NH3)

2×2 3

=0.5625，解得c（NH₃）=3mol/L，
故答案为：3mol/L；
（2）根据N₂+3H₂?2NH₃，可知氮气的浓度变化量为3mol/L×

1

2

=1.5mol/L，氢气的浓度变化量为3mol/L×

3

2

=4.5mol/L，故氮气的起始浓度为2mol/L+1.5mol/L=3.5mol/L，氢气的起始浓度为2mol/L+4.5mol/L=6.5mol/L，所以氢气的起始物质的量为6.5mol/L×1L=6.5mol，
故答案为：3.5mol/L；6.5mol；
（3）达到平衡时氮气的转化率为

1.5mol/L

3.5mol/L

×100%=42.9%，故答案为：42.9%；
（4）根据（2）的计算，反应前混合气体中氮气与氢气的物质的量之比为3.5mol/L：6.5mol/L=7：13，故反应前混合气体的平均相对分子质量为

7×28+13×2

7+13

=11.1，故答案为：11.1．

点评：本题考查化学平衡的有关计算，根据平衡常数计算氨气的平衡浓度是解题关键，注意掌握平衡常数的应用．