Question

【题目】在恒温、容积为2L的密闭容器中通入1molN2和xmolH2发生如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。经过5min达到平衡时，混合气体的物质的量为3.6mol，容器内的压强变为原来的90%。试回答(请书写必要的计算步骤)：

（1）起始时充入H2的物质的量_________；

（2）平衡时N2的浓度_______；

（3）5min内用NH3表示的化学反应速率__________。

Answer 1

【答案】 3mol 0.4mol/L 0.04mol/(L.min)

【解析】恒温恒容条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，反应达到平衡后，混合气体的物质的量为3.6mol，容器内的压强变为原来的90%，则反应前混合气体的物质的量为4mol；

（1）反应前混合气体的物质的量为4mol，为氢气和氮气的物质的量之和，氮气的物质的量为1mol，则氢气的物质的量为3mol；正确答案：3。

（2）达到平衡后，设参加反应的氮气的物质的量为x，

N2 + 3H2 2NH3 减少的物质的量

1 mol 3 mol 2mol

X 0.8mol （4-3.6）mol

1mol：2mol=x：（4-3.6）mol， x=1mol×（4-3.6）/2=0.2mol；平衡时N2的浓度（1-0.2）/2=0.4mol/L；正确答案：0.4mol/L；

（3）根据关系式可知：生成2mol NH3，减少的物质的量为2mol，现减少的物质的量为0.4mol，生成氨气0.4 mol，浓度为0.4/2=0.02 mol/L, 5min内用NH3表示的化学反应速率=0.2/5=0.04 mol/(L.min); 正确答案：0.04 mol/(L.min)。