Question

11．在一密閉容器里裝有氮氣和氫氣．一定條件下發生反應：N₂+3H₂═2NH₃．反應開始時，氮氣的濃度為2mol/L，氫氣的濃度為5mol/L，反應開始2min時，測得容器中氮氣的濃度為1.8mol/L．2min后氫氣的濃度為多少？氨氣的濃度為多少？這2min內氮氣的平均反應速率是多少？氫氣和氨氣的平均反應速率各是多少？2min內氮氣、氫氣和氨氣的速率之比為多少？

Answer 1

分析 一定條件下發生反應：N₂+3H₂═2NH₃，結合化學平衡三行計算列式，
                           N₂+3H₂═2NH₃，
起始量（mol/L）     2      5         0
變化量（mol/L）    0.2    0.6      0.4
2min末量（mol/L）1.8     4.4      0.4
據此得到物質濃度，
反應速率v=$\frac{△c}{△t}$，反應速率之比等于化學方程式計量數之比計算．

解答 解：一定條件下發生反應：N₂+3H₂═2NH₃，結合化學平衡三行計算列式，
                           N₂+3H₂═2NH₃，
起始量（mol/L）    2       5       0
變化量（mol/L）   0.2     0.6     0.4
2min末量（mol/L）1.8   4.4      0.4
2min后氫氣的濃度c=4.4mol/L，氨氣的濃度c=0.4mol/L，
2min內氮氣的平均反應速率v（N₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.2mol/L}{2min}$=0.1mol/（L•min），
反應速率之比等于化學方程式計量數之比計算得到：
氫氣的平均反應速率v（H₂）=3v（N₂）=0.3mol/（L•min），
氨氣的平均反應速率v（NH₃）=2v（N₂）=0.2mol/（L•min），
反應速率之比等于化學方程式計量數之比，2min內氮氣、氫氣和氨氣的速率之比=1：3：2，
答：2min后氫氣的濃度為4.4mol/L，氨氣的濃度為0.4mol/L，這2min內氮氣的平均反應速率是0.1mol/（L•min），氫氣和氨氣的平均反應速率各是，0.3mol/（L•min），0.2mol/（L•min），2min內氮氣、氫氣和氨氣的速率之比為1：3：2．

點評 本題考查化學反應速率的有關計算，熟悉反應速率公式即可解答，題目難度不大，注意反應速率之比等于化學計量數之比．