Question

（1）在一個容積為3L的密閉容器內進行如下反應：N₂（氣）+3H₂（氣）?2NH₃（氣）．反應開始時，n（N₂）=1.5mol，n（H₂）=4.4mol，2min后達到平衡狀態，n（H₂）=3.5mol．用NH₃的濃度變化來表示該反應的反應速率為

 

，2min末N₂的濃度

 

，平衡時N₂的轉化率為

 

．
（2）在密閉容器中，對于反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），在反應起始時N₂和H₂ 分別為5mol和15mol，當達到平衡時，N₂的轉化率為20%．若以NH₃為起始反應物，反應條件與上述反應相同時，欲使其達到平衡時各成分的百分含量與前者相同，則NH₃的起始物質的量為

 

，NH₃的轉化率

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據反應速率v（NH₃）=

△n V

△t

，N₂的濃度c（N₂）=

n

V

，N₂的轉化率=

轉化量

起始量

，利用好方程式利用三段式進行解答，得出正確結論；
（2）從氨氣開始進行化學反應，平衡時各組分的含量相同，二者為等效平衡：
恒溫恒容，按化學計量數轉化到左邊滿足n（N₂）=5mol、n（H₂）=15mol即可，根據原平衡時氮氣轉化率計算原平衡體系中氮氣的物質的量，據此計算參加反應的氨氣的物質的量，再根據轉化率定義計算．

解答： 解：（1）N₂（氣）+3H₂（氣）?2NH₃（氣）
起始      1.5    4.4         0
轉化      0.3   0.9         0.6
平衡      1.2    3.5        0.6
v（NH₃）=

△n V

△t

=

0.6 3

2

=0.1mol?L^-1?min^-1，c（N₂）=

n

V

=

1.2

3

=0.4 mol．L^-1，氮氣的轉化率=

0.3

1.5

×100%=20%
故答案為：0.1 mol?L^-1?min^-1；0.4 mol?L^-1；20%；
（2）從氨氣開始進行化學反應，平衡時各組分的含量相同，二者為等效平衡：
恒溫恒容，按化學計量數轉化到左邊滿足n（N₂）=5mol、n（H₂）=15mol，氮氣與氫氣的物質的量之比等于化學計量數之比，由方程式可知n（NH₃）=2n（N₂）=2×5mol=10mol，
原平衡時氮氣轉化率為20%，則原平衡體系中氮氣的物質的量為5mol×（1-20%）=4mol，故從氨氣建立平衡生成的氮氣為4mol，由方程式可知，參加反應的氨氣的物質的量為4mol×2=8mol，故從氨氣建立等效平衡，氨氣的轉化率為：

8mol

10mol

×100%=80%；
故答案為：10 mol；80%．

點評：本題考查化學平衡及其等效平衡的有關計算，難度中等，注意把握三段式和理解等效平衡規律是解題關鍵：1、恒溫恒容，反應前后氣體體積不等，按化學計量數轉化一邊，對應物質滿足等量；反應前后氣體體積相等，按化學計量數轉化一邊，對應物質滿足等比，2：恒溫恒壓，按化學計量數轉化一邊，對應物質滿足等比．