Question

2．一定溫度下在容積為5L的密閉容器中，通入10mol  N₂和16mol H₂，在一定條件下反應生成NH₃，當反應進行到2min時，測得容器內有8mol NH₃．則：
（1）求2min時N₂的物質的量濃度
（2）求2min時N₂的體積分數
（3）求2min內，H₂的平均反應速率．
（4）求2min時N₂的轉化率．
（5）求2min時，容器內氣體的壓強與反應前氣體壓強的比值．（寫出計算過程）

Answer 1

分析 反應進行到2min時，測得容器內有8mol NH₃，則
        N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開始  10            16               0
轉化   4             12               8
2min  6               4                8
結合c=$\frac{n}{V}$、v=$\frac{△c}{△t}$、轉化率=$\frac{轉化的量}{開始的量}$×100%及物質的量比等于壓強比計算．

解答 解：反應進行到2min時，測得容器內有8mol NH₃，則
        N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開始  10            16               0
轉化   4             12               8
2min  6               4                8
（1）2min時N₂的物質的量濃度為$\frac{6mol}{5L}$=1.2mol/L，答：2min時N₂的物質的量濃度為1.2mol/L；
（2）2min時N₂的體積分數為$\frac{6}{6+4+8}$×100%=33.3%，答：2min時N₂的體積分數為33.3%；
（3）2min內，H₂的平均反應速率為$\frac{\frac{12mol}{5L}}{2min}$=1.2mol/（L．min），答：2min內，H₂的平均反應速率為1.2mol/（L．min）；
（4）2min時N₂的轉化率為$\frac{4}{10}$×100%=40%，故答案為：2min時N₂的轉化率為40%；
（5）2min時，容器內氣體的壓強與反應前氣體壓強的比值為$\frac{6+4+8}{10+16}$=9：13，答：2min時，容器內氣體的壓強與反應前氣體壓強的比值為9：13．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高頻考點，把握化學平衡三段法、轉化率和速率的計算為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意體積分數、壓強比計算等，題目難度不大．