Question

15．在一容積為2L的密閉容器中，加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，在一定條件下發生如下反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0  反應中NH₃的物質的量濃度的變化情況如圖所示，請回答下列問題：
（1）根據如圖，計算從反應開始到平衡時，平均反應速率v（NH₃）．
（2）該反應達到平衡時H₂的轉化率．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，4min達平衡，△c（NH₃）=0.1mol/L，根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v（NH₃）；
（2）利用濃度變化量之比等于化學計量數之比，根據△c（NH₃）計算△c（H₂），再根據n=cV計算參加反應的氫氣的物質的量，據此計算轉化率．

解答 解：（1）由圖可知，4min達平衡，△c（NH₃）=0.1mol/L，所以從反應開始到平衡時，平均反應速率為v（NH₃）=$\frac{0.1mol/L}{4min}$=0.025mol/（L•min），
答：從反應開始到平衡時，平均反應速率為0.025mol/（L•min）；
（2）△c（NH₃）=0.1mol/L，濃度變化量之比等于化學計量數之比，所以△c（H₂）=$\frac{3}{2}$△c（NH₃）=$\frac{3}{2}$×0.1mol/L=0.15mol/L，故參加反應的氫氣的物質的量為0.15mol/L×2L=0.3mol，
所以氫氣的轉化率為：$\frac{0.3mol}{0.6mol}$×100%=50%．
答：該反應達到平衡時H₂的轉化率為50%．

點評 本題考查了化學平衡的計算，題目難度不大，根據圖象曲線變化正確判斷平衡狀態為解答關鍵，注意掌握化學反應速率、轉化率的概念及表達式，試題培養了學生的分析能力及化學計算能力．