Question

在2L密闭容器中，充入1mol N₂和3mol H₂，恒温恒容条件下发生合成氨反应，2min时达到平衡．测得平衡时N₂的转化率为40%，求：
（1）用H₂表示2min内该反应的平均反应速率
（2）NH₃的平衡浓度
（3）H₂在平衡混合气体中的体积分数
（4）平衡时容器的压强P_平与起始时压强P_始之比．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：依据化学平衡的三段式列式计算得到平衡物质的量，结合平衡常数概念列式计算、体积分数为物质的量的分数，压强之比等于物质的量之比；

解答： 解：2min时达到平衡．测得平衡时N₂的转化率为40%，转化的氮气为0.4mol，则      
           N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始（mol）：1       3            0
转化（mol）：0.4     1.2          0.8
平衡（mol）：0.6     1.8          0.8
（1）用H₂表示2min内该反应的平均反应速率=

1.2mol 2L

2s

=0.3mol/L?min，
答：用H₂表示2min内该反应的平均反应速率0.3mol/L?min；
（2）NH₃的平衡浓度=

0.8mol

2L

=0.4 mol∕L，
答：NH₃的平衡浓度为：0.4 mol∕L；
（3）H₂的体积分数=

1.8mol

1.8mol+0.6mol+0.8mol

×100%=56.25%，
答：H₂在平衡混合气体中的体积分数56.25%；
（4）压强之比等于物质的量之比，P_平：P_始=n_平：n_始=3.2：4=4：5，
答：平衡时容器的压强与起始时压强之比为4：5．

点评：本题考查了化学平衡的三段式计算应用，主要是平衡时概念的应用，气体体积分数，压强关系是气体物质的量的关系计算，题目难度中等．