Question

6．在一真空容器中，充入10mol N₂，30mol H₂，發生反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），在一定條件下達到平衡時，N₂的轉化率為25%．若在同一容器中，在相同溫度下，向容器中充入NH₃，欲使達到平衡時各成分的質量分數與上述平衡相同，則起始時NH₃的量和達到平衡時NH₃的轉化率為（　　）

• A． 20 mol、25%
• B． 20 mol、75%
• C． 40 mol、30%
• D． 10mol、50%

Answer 1

分析 恒溫恒容下，若開始只充入NH₃，欲達到平衡時的各成份的百分含量與原平衡時相同，二者為等效平衡，由于反應前后氣體的化學計量數之和不相等，故平衡時對應組分的物質的量相等，根據極限法計算氨氣的物質的量，根據方程式計算原平衡時氨氣的物質的量，進而計算開始只充入NH₃時氨氣的轉化率．

解答 解：恒溫恒容下，若開始只充入NH₃，欲達到平衡時的各成份的百分含量與原平衡時相同，二者為等效平衡，由于反應前后氣體的化學計量數之和不相等，故平衡時對應組分的物質的量相等，需要氨氣的物質的量=10mol×2=20mol，原平衡中參加反應氮氣為10mol×25%=2.5mol，由方程式可知平衡時氨氣的物質的量=2.5mol×2=5mol，故若開始只充入NH₃，氨氣的轉化率=$\frac{20mol-5mol}{20mol}$×100%=75%，
故選B．

點評 本題考查化學平衡計算、等效平衡，理解等效平衡規律是解題關鍵，注意不同方向建立等效平衡，轉化率之和為1，難度中等．